光学动作捕捉与惯性动作捕捉简单对比

目前动作捕捉技术已经被广泛运用到影视、动画、游戏等领域中。动作捕捉系统将演员的动作数字化，从而通过计算机系统创造出活灵活现的虚拟角色。传统来说，常见于以上领域的动作捕捉技术是光学动捕，通过摄像头以及穿戴在演员身上的光学反光点来实现动作的数字化。但是光学动捕价格不菲，成本甚至数以百万计；体积庞大，可能一套光学动捕系统需要一辆卡车才能装下；定位校准过程冗长，需要专业人士配合；更关键的是，它对于光学环境、场地等等都有限制，是不能为普通人所用的。面对此种情况惯性动作捕捉技术便应运而生了。惯性动作捕捉技术没有场地、光照环境的限制，产品价格非常平易近人使用过程便捷，惯性动作捕捉技术的出现无疑是让动作捕捉技术变得更加普及更多之前介于成本而无法使用的企业或者工作室都可以使用了。那么惯性动作捕捉技术是否就可以取代光学动作捕捉技术了呢？目前来看是万万不能够的。下面我们就两种动作捕捉技术进行简单分析。

一、光学动作捕捉：

基于摄像机的动作捕捉系统是人体动作捕捉的行业标准。一个典型的系统由一组摄像机与数据处理服务器组成，大多数采用8个安装在工作空间（如墙体上）的摄像头追踪安装在人体身上的反射标记（marke点），捕捉过程中需要保证光点在摄像机可以看到的空间内。通过多个不同位置的摄像机得到标记在人体身上的光点位置，推断在三维空间中的位置变化，由此完成人体动作捕捉

二、惯性动作捕捉：

采用的惯性动作捕捉技术与基于摄像机的光学追踪系统方式技术完全不同。惯性动作捕捉系统包括多个无线运动传感设备组成的网络连接被安装到捕捉人的身体上。每个传感器可以直接测量三维转动量以及加速度。采用摄像机的动作追踪系统需要三个标记点进行测量转动量，而惯性系统仅需要在骨骼上采用单个传感器就可以完成转动量的测量。

每个惯性传感器测量单元包含陀螺仪、加速度计、磁传感器以及数字信号处理器，加速度测量重力向量获得roll、pitch参考量，磁传感器通过地磁测量获得yaw的参考方向，通过采用陀螺仪传感器对运动进行测量，得到动作捕捉数据（所以惯性动作捕捉也被称作陀螺仪动作捕捉系统），通过数字信号处理器对所有的传感器信息的数据融合（sensorfusion），以获得精确、稳定的动作捕捉数据。

对于动捕产品来说，实现开箱即用的关键在于穿戴方便便捷以及校准简单，几分钟穿戴，3个校准动作，就能够在电脑屏幕上看到穿戴者的数字化身。 目前来说，惯性动作捕捉技术的精确度可以与光学动作捕捉相媲美，但由于传感器特性的原因，惯性动捕对于环境中的磁场敏感、具有累积误差等原因。也就是说再对精度需要一定要求的情况下光学动作捕捉就有着不可替代的优势了。

惯性动作捕捉和光学动作捕捉技术各有其优缺点，因此针对不同的行业、不同的应用，可以选择不同类型的动作捕捉技术来应用。而更好的做法，是将这二者结合使用，优势互补，实现更加精确的人体动作捕捉以及空间追踪定位。如果您对动作捕捉方面有需求，却又不知道该如何选择，可在文章下方给我评论留言，我会第一时间帮您解答。