动作捕捉在运动科学领域的应用
体育科学、康复/运动医学、运动训练、体育教育、机械工程、心理学、人机工效等相关学科研究成果在近些年不断深化发展、推陈出新。而运动科学领域研究中，全面了解人体运动方式，获取精确的运动数据是十分重要的。
运动数据分类介绍
研究中获取的运动数据主要分为以下三类——运动学参数、动力学参数，以及肌电参数。
- 运动学参数
包含位置、速度、加速度、角度、距离、姿态等数据，例如人体运动时关节屈伸、内收外展、旋内旋外，跑步运动中步长步速步频参数等。
这类数据所来源的动作通常运动速度较快，在极短时间内有较大的位置变化，因而其数据采集需要兼顾高精度与高采样频率。
红外光学动作捕捉技术能够高精度低延迟地获取这些数据信息，如篮球投篮过程中肩肘腕关节的角度变化、击剑运动员的动作稳定性、或是跳高跳远运动员在起跳过程中的身体姿态，这些较难获取的运动学参数，都可以使用红外光学动作捕捉技术进行获取。
- 动力学参数
主要研究运动时力与力之间的相互作用，获取运动力学信号，如测力台内部安装多个压阻式传感器，获取平台不同部位压力变化，可以采集人行走、跑步时的动力学数据。
- 肌电参数
肌肉收缩时的生物电参数，可以用来了解人体运动肌肉负荷强度、神经功能状态。如使用表面肌电仪可测量肌肉收缩时伴随的电信号，并生成肌电图，是在体表无创检测肌肉活动的重要方法。
运动分析集成系统
人体运动过程中同时伴随着地反力、关节间作用力、以及肌肉收缩放松的变化。如果要同时采集这些运动数据进行高效研究分析，就需要将测量不同数据的设备进行集成，形成运动分析集成系统。
比如人在从高处跳至地面的过程中，身体会伴随屈膝的缓冲动作，随着缓冲动作的进行，地面反作用力、人体踝、膝关节间作用力，以及下肢多个肌肉的刺激程度也在不断变化。
这时集成使用能捕捉人体姿态数据的红外光学动作捕捉系统，能反映地反力等动力学数据的测力设备，以及反映肌肉刺激强度的肌电设备，将三者数据进行同步采集，便能很高效地进行获取和分析。
NOKOV度量三维运动分析系统是针对多种运动数据获取的成熟解决方案，同时包含红外光学动作捕捉系统、三维测力平台、以及表面肌电仪。根据不同项目需求，可针对性定制方案，进行数据的同步高效采集。
NOKOV度量三维运动分析系统应用实例
- 南方科技大学机械工程学院
使用12个NOKOV度量动作捕捉镜头组成的动作捕捉系统，结合三维测力台、表面肌电仪、足底压力测量仪设备搭建运动分析集成系统，分析人体走路、爬梯时的步态参数等运动学数据，解决机器人和人体自然运动之间的相容性问题，进行机器人动力假肢的相关研究。
案例详情：
- 太原理工大学体育学院
采用12个镜头组成的光学动作捕捉系统与两块测力台，进行篮球运动员的动作分析，采集篮球、跑步等多项运动的运动学与动力学参数。
案例详情：
利用运动分析集成系统建立数据库，动作捕捉技术获取的人体三维运动姿态数据，在软件中绑定人体模型，最终可用于生成标准篮球动作的教学模型动画，通过同一动作的局部分段对比，能够快速查找出不足之处，便于矫正。
- 上海海济斯健康管理咨询有限公司
上海海济斯健康管理咨询有限公司使用8个NOKOV度量动作捕捉镜头，结合测力台与表面肌电仪，获得人体关节坐标及躯干间的相对位姿关系，了解人体的健康状态，完成了人体静态体姿分析系统的开发。
案例详情：
参考信息：