动作捕捉视觉实验教案

动作捕捉视觉实验教案

动作捕捉技术是一种通过使用传感器来捕捉人体动作并转换为数字信号的技术。这种技术已经被广泛应用于电影制作、游戏开发、医学研究等领域。在本实验中，我们将使用动作捕捉技术来捕捉学生的运动，并通过可视化工具来分析和展示这些数据。

本实验的目的是使学生了解动作捕捉技术的基本原理和应用，并通过实践掌握数据采集、处理和可视化的基本技能。

1. 动作捕捉系统本实验使用OptiTrack公司的运动捕捉系统，包括多个红外摄像头和反射球。该系统可以捕捉学生的运动并将其转换为数字信号。

2. 计算机用于控制运动捕捉系统和处理采集到的数据。

3. 可视化工具用于展示和分析采集到的数据，本实验使用的是Vicon Nexus软件。

1. 准备工作

在进行实验之前，需要进行一些准备工作

（1）安装运动捕捉系统将红外摄像头安装在合适的位置，确保能够捕捉到学生的运动。将反射球固定在学生的身体上，以便系统能够准确地捕捉运动。

（2）安装计算机和可视化工具将计算机和Vicon Nexus软件安装在合适的位置。

（3）准备实验对象让学生穿上适当的运动服，并将反射球固定在身体上。

2. 数据采集

启动运动捕捉系统和Vicon Nexus软件，让学生进行一些基本的运动，例如走路、跑步、跳跃等。系统会自动捕捉学生的运动并将其转换为数字信号。将采集到的数据保存在计算机上。

3. 数据处理

使用Vicon Nexus软件对采集到的数据进行处理，例如去除噪声、进行滤波等。将处理后的数据导出为CSV格式，以便后续的可视化和分析。

4. 数据可视化和分析

使用Vicon Nexus软件或其他可视化工具，将导出的CSV文件导入并进行可视化和分析。例如，可以绘制学生的运动轨迹、分析运动的速度和加速度等。通过分析和展示采集到的数据，可以更好地了解学生的运动特征和运动习惯。

实验注意事项

1. 在进行实验之前，需要对运动捕捉系统和Vicon Nexus软件进行适当的设置和校准，以确保数据的准确性和可靠性。

2. 在进行数据采集时，需要确保学生的反射球固定牢固，以避免数据采集的误差。

3. 在进行数据处理和分析时，需要注意去除噪声、进行滤波等处理，以避免数据的不准确性。

4. 在进行数据可视化和分析时，需要选择合适的可视化工具，并进行适当的数据处理和展示，以便更好地理解和分析采集到的数据。

通过本实验，学生可以了解动作捕捉技术的基本原理和应用，并通过实践掌握数据采集、处理和可视化的基本技能。通过分析和展示采集到的数据，可以更好地了解学生的运动特征和运动习惯，为后续的运动训练和健康管理提供参考。