动作捕捉在影视行业的发展和应用

#动作捕捉#如果你关注电影、电视、动画或游戏，我相信你一定听说过动作捕捉。事实上，无论是屏幕上的战场还是真正的军事领域，机器人/无人机的研发设计到海底隧道的测量；光学动作捕捉在科研、工业、教育、娱乐、军事等领域提供了极其准确的数据支持。所以问题是光学动作捕捉系统是如何工作的？

红外动作捕捉镜头采用光学动作捕捉系统，反捕捉系统POE由连接器、动作捕捉软件和多个附件组成(如标定工具、镜头云台等)。其工作原理是：通过镜头发射红外，红外反射到标志点，镜头上的感应矩阵可以接收反射的红外，两个镜头同时工作，确定三维空间中标志点的坐标；通过大量坐标数据POE通过将连接器传输到动作捕捉软件，可以解决空间中目标的位置、方向和运动轨迹，实现目标的跟踪。、

探索光学动作捕捉系统的具体工作流程及其在不同领域的应用。

校准

虽然理论上两个镜头可以确定目标在三维空间中的坐标，但在实际应用中可能会屏蔽目标上的一些标记点，因此一套光学动作捕捉系统将配备多个镜头。校准过程是利用校准工具计算镜头的准确空间位置和角度，并建立三维空间坐标（XYZ轴)，准备准确的动作捕捉。

校准光学三维动作捕捉系统中使用的校准工具通过L型校准工具确定空间X、Y、Z收集和跟踪三个坐标轴的方向和原点

在光学动作捕捉系统中，每个红外动作捕捉镜头都有一个红外（长波）发射器，发出红外光；反射红外光的标志点附着在捕获的目标上（Marker），多镜头上的传感器矩阵将接收标识点反射的红外光。

将不同位置的镜头收集到标志点的位置后，可以计算空间中该点的三维坐标。通过这一原理，动作捕捉系统可以同时收集到目标上多个标志点的一系列三维坐标。

动作捕获的主要目的是跟踪和恢复目标的运动信息。在一段时间轴上，多个镜头可以跟踪标记点的运动轨迹和运动信息。

在采集过程中，动作捕捉镜头的分辨率和频率非常重要，这直接决定了动作捕捉的准确性。动作捕捉的准确性非常严格，无论是在娱乐、科研、工业、军事等领域。目前，世界顶级捕捉镜头的分辨率为1200万像素，频率为340Hz，精度可达亚毫米级。

反射标志是动作捕捉中应用最广泛的传感器，因为它轻、小、低成本、不易损坏。无论捕捉目标是演员、动物、无人机、机器人、残疾患者、职业运动员，都不会干扰目标动作，从而实现最真实、最准确的动作捕捉。

识别目标

在收集和跟踪光学动作捕捉系统后，还有一个重要的任务：识别。

无论动作捕获的目标是表演者、机器人/无人机、船舶和车辆模型，都需要分析每个标识点之间的相互位置关系。因此，当动作捕捉系统第一次工作时，系统需要编码每个标识点，以建立整个目标参考模板（如目标是人，该模板是人的骨骼模型）然后动作捕捉系统将根据该模板完成识别工作。