人体动作捕捉技术综述以及一种新的动作捕捉方案陈述

《人体动作捕捉技术综述以及一种新的动作捕捉方案陈述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、开发应用人体动作捕捉技术综述以及一种新的动作捕捉方案陈述李晓丹肖明曾莉（西南民族大学计算机科学与技术学院，四川成都610041）摘要：文章综述了目前动作捕捉领域几大主流解决方案，并重点挑选出目前在专业领域应用最广泛的光学式捕捉以及在家用领域做出建树的视频式动作捕捉进行了实现原理的阐述和分析。在综合对比了几大方案的优劣之后，提出了基于加速度信息的一种新的动作捕捉方案。关键词：动作捕捉；传感器；加速度；姿态测量DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2011.15.018ReviewontheMotionCaptureTechnologiesLIXiao-dan,XIAOMing

2、,ZENGLi(CollegeofComputerScienceandTechnology,SouthwestUniversityforNationalities,ChengDu,Sichuan610041)Abstract:Thispaperreviewedcurrentlyprevalentsolutionsinthefieldofmotioncapture,andillustratedandanalyzedtheprincipleofopticalmotioncaptureandvideomotioncapture.Bycomparingthemajorsolutions,anovels

3、olutionbasedontheaccelerateinformationwasproposed.Keywords:Motioncapture;Sensor;Acceleration;Movingposturemeasurement1引言定光点（Marker）的监视和跟踪完成动作捕捉。近年来，随着计算机科学和传感器技术的快速发展，光学式动作捕捉的优点：（1）表演者活动的动作幅度动作捕捉技术在游戏设计，运动分析，舞蹈采集，虚拟现大，无线缆、机械装置对动作的束缚；（2）采样速率较实等技术中得到了越来越广泛的应用。高，一般可达每秒60帧的速率，可满足大多数动作捕捉的需费舍尔（Fleischer）于

4、1915年发明的“Rotoscope”求；（3）Maker价格便宜，系统扩充成本低廉。技术被认为是动作捕捉的先驱，该技术主要原理为将实际光学式动作捕捉的缺点：（1）系统整体造价高昂，一拍摄出的动作影像作为动画描绘的底样，然后动画师以此套典型的光学式动作捕捉系统一般由32台左右的摄像机组为基础逐帧描绘出所需的动作。1930～1940年代的动画格成，同时还有庞大且复杂的后期处理设备，一套光学式动作利佛游记（Gulliver’sTravels）和超人（theSuperman捕捉系统的造价常高达数十万甚至数百万；（2）系统对环cartoons）均采用了此技术进行角色人物的动作捕捉。境要求较高，表演者活

5、动空间范围有限。光学式动作捕捉系1970年代开始，计算机技术开始应用于动画制作，纽约计统对场地的光照及反射情况十分敏感，易造成Marker的误采算机图形技术实验室的RebeccaAllen设计了一种光学装集，因此对场地的限制条件较高。以及由于摄像机的分布需置，采用了类似Rotoscope技术的实现原理，将演员动作求，动作捕捉常限定在室内条件下进行。因此动作捕捉场地[1-2]不可能很大，这就对许多需要大范围运动的动作的捕捉产生投影到屏幕上，为动画制作提供参考。随后逐渐衍生出了其他动作捕捉技术。目前主要使用了限制；（3）后期处理成本大，实时性表现不佳。由于运的动作捕捉技术有光学式，机械式，电磁式，

6、声学式及基动中各Marker很容易互相混淆和遮挡，从而产生错误的动作于视频序列的捕捉式5种。1999年，AMenach将动作捕捉捕捉结果，因此需要人工后期介入处理数据。而一次动作捕定义为“在一定空间范围内通过对特殊标记点的跟踪来记捉所产生的数据量是十分庞大的，通常一段5分钟的动作捕录捕捉对象运动信息，然后将其换算为可使用数学方式进捉结果通常需要一个动作捕捉师3天的工作才能完成后期的[3]数据处理。行表达的运动的过程”。2动作捕捉技术的分类及优缺点2.2机械式动作捕捉目前主流的动作捕捉技术可分为光学式，机械式，电借助机械装置完成运动信息的采集。典型的机械式动作磁式，声学式以及视频捕捉式5类。捕捉

7、系统由多个关节和刚性连杆组成，借助安装在各个关节2.1光学式动作捕捉处的角度传感器完成各时刻的关节形态的采集以此可重绘出为目前应用较为广泛的方案，其实现主要原理为利用该时刻被捕捉对象的形态。分布在空间中固定位置的多台摄像机通过对捕捉对象上特机械式动作捕捉优点：（1）对环境限制比较小，不需收稿日期：2011-03-19修回日期：2011-04-08作者简介：李晓丹（1988-），男，汉族，山东籍，主