用户分享｜法国国家数字科学与技术研究所

法国国家数字科学与技术研究所，也被称为Inria，进行计算机科学的多个领域的研究，包括工程学、人体生物力学、利用动画运动捕捉对运动员进行研究。

研究人员使用Qualisys运动捕捉系统和视频系统来评估运动员的运动表现能力并优化动作技术。

设备配置

? 20个 Qualisys 7+ 摄像机

? 68个 视频摄像机

? QTM Connect for Maya软件

? QTM Connect for MotionBuilder软件

Kinovis充分利用68个摄像机的视频系统和20个Qualisys 7+标记点运动捕捉系统，旨在捕捉运动中的形状，通常是指运动中的人体。实际采集空间大约8m * 5m，2套系统安装在测试空间周围。

彩色视频摄像系统提供完整的形状、外观信息与3D纹理网格体；Qualisys运动捕捉系统提供红外反射标记点轨迹，用以分析测试对象的运动数据。

Lionel的主要研究方向是“有助于更好地理解肌肉骨骼结构的解剖功能，并帮助改善运动分析技术。”

Lionel ReveretLJK实验室和Inria Grenoble Rh?ne-Alpes研究科学家

Lionel向我们详细阐述了他在速度攀岩运动捕捉方面的工作，同时肯定了运动捕捉系统完成这些创新项目所具有的技术和益处。

“速度攀岩项目需要对爬升速度和运动轨迹进行优化。因此，在垂直方向以外的两个方向，即横向方向和垂直于壁面的方向上消耗的任何能量都是潜在的性能损失。

为了论证以上分析，我们进行了一项3D运动捕捉及速度攀岩过程中人体的3D可视化建立的相关研究。三维几何测量的基础要求整合多个，至少是两个二维内容，以提取三维信息。在一名运动员的上升过程中（垂直速度不再占主导地位），利用两架无人机获取初步结果，通过追踪安全带上的一个标记点提供的3D速度数据，确定上升过程中的关键阶段。

我们进一步研究了基于无标记视频的全身三维运动跟踪。我们的方法是基于一个攀岩者的全身三维avatar模型，用三维网格体表示。该模型及其变形需要在实验室内学习的，学习过程只需做一次。将三维网格体及其变形进行流形嵌入，随后可对速度攀岩运动的视频进行匹配。追踪的内容是一个三维网格体匹配速度攀岩运动的推断数据。从这个三维网格体，我们可以估算质心（COM）。

我们的研究表明，3D网格体估算的COM与常用于近似于COM的反光标记点（贴在安全带上）并不相同。3D网格体COM整合了整个身体的运动，例如四肢的影响，而这是没能被安全带上的标记检测到的。”

Kinovis Inria及其研究人员所从事的工作整合了Qualisys运动捕捉系统的功能，将其用于人体运动力学（肌肉骨骼追踪和分析）、工程学（表面重建）、制作动画（3D建模制作动画，并输出到第三方应用程序，如Maya和MotionBuilder，开展进一步可视化和分析工作）。

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