虚拟动点OptiTrack动捕技术赋能运动科学，打造现代科技成果

从目前制作上来看,影视制作、游戏、3D动画等大量应用到动作捕捉技术,市场繁荣的背后,让国内动捕技术越来越成熟,应用越来越广泛,而虚拟动点OptiTrack动捕技术就是市场上占用率高、十分成熟的技术。

其实我们熟知的制作只是动捕的的一小部分,而运动捕捉技术在很多领域都有着重要的作用。遇到障碍物能自动转弯的扫地机器人、小创面手术、运动员科学训练,都是基于运动捕捉技术实现的现代科技成果。下面就让我们深潜其中,看看虚拟动点OptiTrack动捕技术如何推动这些科学奇迹诞生吧。

机器人辅助训练

在机器人避障训练中,实验人员可通过光流场计算法研究机器人的自主避障系统,而在设计与分析测试环节,为了验证避障系统的有效性,科研人员就用到了虚拟动点OptiTrack运动捕捉系统。

该系统可由6个或以上红外摄像头组成,在机器人向障碍物移动时,通过捕捉分析机器人身上可反射红外光线的Marker,在自有软件Motive Body的坐标系中计算机器人的坐标与障碍物之间的距离、自身旋转角度等。以OptiTrack Prime系列红外摄像头为例,运动跟踪精度误差可达亚毫米,能够精准定位追踪标记点位置和运动轨迹,在避障系统中计算出碰撞时间,帮助机器人判断左右侧光流场矢量信息,从而做出转弯避让的决策。

另一个前端行业较热的机器人平衡训练研究也是基于OptiTrack动捕技术。OptiTrack摄像头通过红外光学原理捕捉并记录人类走路、跑步姿态信息,在崎岖路面仍能保持平衡的动作数据,将该数据映射到机器人身上的各个关节,有效驱动机器人移动。

医疗以及康复训练

自疫情以来,国家各大医院都采取线上会诊模式,远程或线上形式的医疗会诊与交流学习成为主流,而虚拟现实与红外光学动捕技术的开发和应用让线上会诊、高精度手术甚至远程手术成为可能。

医生可将具有光学感应作用的Market固定在患者腿部,通过计算机断层扫描来测量标记点相对于腿部对应内部点的位置,最终通过红外光学技术捕捉Market,确定跟踪标记点位置,并结合局部测量值,计算出患者腿部姿态,从而帮助机器人更精确地辅助医疗活动。

运动动作分析

以往训练中,运动员所掌握的动作要领通常通过有经验的教练传授,而红外动作捕捉技术则为传统的经验训练提供有力数据支持,让训练过程更高效。

以OptiTrack产品为核心的高尔夫运动解决方案Gears Golf,得到全球高尔夫爱好者喜爱。运动者穿上附着了Marker的运动捕捉服,手握附着了七至八个Marker、不同大小、不同型号的高尔夫球杆,进行挥杆训练。

在挥杆过程中,OptiTrack红外摄像头能够精准捕捉到运动员身体运动轨迹、姿态、球杆运动轨迹、挥杆角度以及球杆自转角度等,同时OptiTrack P17W高速相机通过高频率拍摄能够精度捕捉球杆触球瞬间呈现出的角度和位置,帮助受训者达成最规范的训练姿态和最优训练效果。

OptiTrack运动捕捉系统结合测力平台,借助运动数据解算和大数据分析系统,运动员还能比较其脚跟或脚尖突然改变方向时对膝盖的影响,预防不必要的骨骼损伤。