AR和动捕技术是一回事吗?(二,最全的动捕资料)

Xsens动作捕捉 2022-10-04 11140

继续说AR。

由于AR又称为混合现实技术,利用各种传感器和显示设备,将虚拟现实和物理现实无缝衔接在一起的高精尖技术。将虚拟信息技术应用到现实世界,现实环境和虚拟世界同时存在于同一个时空。

因此AR有三个基本特征:

1、真实性:AR技术的优越性体现在虚拟与真实的相结合,它给人们提供了一个虚拟世界和真实世界相结合的桥梁。

2、真实与互动:出现在科幻影片中的混合显示场景基本都是通过后期制作,这种后期混合显示要求演员事先排练好动作,然后在后期的处理中加入虚拟的物体很演员互动,(这就是前面提到的动捕技术)在这个过程中要考虑很多因素,例如演员的动作要与后期加入的虚拟物体的互动相吻合,虚拟物体的制作也要考虑在场面中所处的方位,这存在很多弊端。(比如之前的仙侠剧中出现的动物、什么鸟、虫、捉妖记里面的那个妖,都是)而AR技术可以实现实时的互动,虚拟物体和演员的互动可以同时进行,虚拟和真实同时进行这是婚鞋现实的实时互动的最大特性,用户可以在现实世界中切实感受他们所能幻想的一切来自虚拟世界的事物,并且还可以同时进行互动,这样用户更加容易带入角色。

3、构想性:AR技术的构想性表现在可以无限想象不存在深圳永远不会发生的场景,不仅是可以再现真实的环境,还可以构想任何可能性。伴随着各项技术的不断发展,混合现实的各项研发应用也在不断的扩增当中,其发展空间十分广阔。

再来看动作捕捉技术。

动作捕捉前面提到过有机械式动作捕捉和声学式、电磁式、光学式四种。

机械式动作捕捉是依靠机械装置对动作进行测量。该系统的组成是由很多关节及连杆组成,传感器装置在课转动的关节中,关节转动所产生的角度变化可以随时测出结果。该类动捕的优点是:成本低、精准度高,能够实现多个角色同时表演,也能做到实时的测量。但是无法实时捕捉连贯的动作,拍摄时演员需要根据要求不停调整姿势,然后经由计算机的计算,再把数据反馈给动画制作软件,通过一系列操作,将角色模型作出同样的动作,过程比较繁琐,不适合现在的影视游戏的动捕需求,因此这类设备也不适合捕捉静态造型。

声学式动作捕捉的装置由发送器、接收器、处理单元组成,该技术的原理是测量声波发送和接受的时间或者相位差,系统以此计算并确定物体的位置和方向。这类装置的优点是成本较低,缺点是实时性较差且精准度不高。它主要是对运动捕捉的数据有明显的延迟和滞后现象,发送和接收之间不能被遮挡,接收时的噪音或者多次反射所造成的干扰很大,且声波传递过程中的速度、气压、温度等有关的因素,对其造成的影像需要在算法中做补偿处理。

电磁式运动捕捉系统为了消除抗干扰及防抖,通常采样速率在15赫兹以下,当然采样的速率会根据模型和传感器的数量不同而不等。对于一些高速运动,这种采样速度并不能满足要求。电磁式运动捕捉的优点是速度快及实时性好,角色模型能很快作出表演者的运动,方便观察,及时调整和修改。该类捕捉系统成本相对较低,安装装饰也相对简单,这项技术目前已经非常成熟。缺点是在附近不能有金属物品干扰电磁场里面的信号接收,否则会影响精准度,这就决定了使用该类装置对环境的要求非要高。同时这类系统对表演者的活动范围限制很大,因此对于剧烈运动表演不能很好的捕捉动作。

光学是动捕的原理是跟踪计算机物体关键部位上特定的反光点的轨迹来生成可以使用的数据,大多数的光学式动捕系统依靠的是计算机视觉原理。典型的光学式动态捕捉系统通常会有几个环绕表演场地的相机,表演者在摄像机环绕的范围内进行表演。表演者需要穿上单色的服装,一些特质的标志货发光点(“Marker”点)被贴在想髋部、肩部、肘部或者膝盖等身体的关键位置上。根据标点不同角度的序列图像,来确定空间中的位置进而得到该点的运动轨迹数据,因此光学式动作捕捉设备对摄像机的要求比较高,每秒60帧以上的拍摄速率才能确保准确的运动轨迹。光学式动作捕捉系统的捕捉点又分为主动式和被动式两种。传统的光学动捕设备一般白用被动式捕捉点,被动接受由摄像机LED灯发出的红外光线,被照射后在反射回像机,优点是便于扩充数量,缺点是无法在实景中进行动作捕捉,因为捕捉点的反射会受到各种外界事物的反射干扰,如果采用实景拍摄,庞大的社星际矩阵无法搭建。

(以上资料来源于雷书真的论文《关于动作捕捉在娱乐游戏类混合现实中的应用》,如有侵权,请联系删除)

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