精彩回顾第六期西山居技术沙龙，光学动作捕捉应用分享

第六期西山居技术沙龙

2017/9/1 16:00-16:45

主题：光学动作捕捉应用分享

讲师：王勇智

现场剪影

惯性和光学动作捕捉技术是现在2种比较主流的动捕技术，本期沙龙主要介绍的是光学动作捕捉技术。

技术介绍

 惯性动作捕捉 

通过惯性导航传感器AHRS(航姿参考系统)、IMU(惯性测量单元)测量表演者运动加速度、方位、倾斜角等特性。

惯导传感器佩戴在表演者头上，或通过17个传感器组成数据服穿戴，通过USB线、蓝牙、2.4Gzh DSSS无线等与主机相联，分别可以跟踪头部、全身动作，实时显示完整的动作。

该种技术刚刚起步，当前最大的问题是快速积累误差，只要有一部分丢失，后续的动作都将丢失一部分。

 光学动作捕捉 

简单来说，是通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。与惯性动作捕捉不同，光学动作捕捉技术不会因为前面丢失一部分数据，后面的动作也丢失一部分数据。

 如何得到空间中的一个点？

1.多台摄像机的方位和朝向已知；

2.多台摄像机同时录制；

3.多张图像推算出目标在空间的位置。

光学式使用光学感知来确定对象的实时位置和方向，因此为了避免可见光的干扰，通常采用红外线、激光等作为光源，摄像机上也都配备一个红外线发射器。

对于一个空间上的点，需要两台以上的摄像机，根据同一时刻拍摄的两张图像以及参数，确定此刻点在空间中的位置。当然，摄像机的位置和参数都是已知的。

使用得到的点驱动角色骨骼：

1.使用：位置约束、IK骨骼反向驱动、Look at约束等；

2.驱动多个骨骼；

3.多个骨骼驱动整个角色运动。

为了方便处理，表演者通常需要穿上单色的服装，在身体的关键部位，如关节、髋部、肘以及腕等位置贴上一些特制的标志或发光的点，称为“maker”。

光学动作捕捉开始拿到的都是一些运动的点，需要借助软件，将这些点配置到角色的骨骼上，然后让这些点来驱动这些骨骼运动。

这是最新版的动作捕捉软件界面，可以看出场地有20个摄像头，以及2个特别光摄像头。这个软件今年刚发布，还有很大的提升空间，通常也不是单独购买。

以下是场地中通常的硬件组成：

1.光学动作捕捉摄像机（越多越好）

2.网线

3.交换机

4.衣服和反光点

衣服通常是黑色的紧身衣，越紧身效果越好。反光点就是表面包了一层反光材料的球形塑料，本身没有太大的技术难度。

5.PC

一个摄像机大概要20多万，是全部设备中最贵重的部分，摄像机主要由以下部分组成：

1.大力架，主要起到固定摄像机的作用。

2.红外线发射器

3.镜头，分辨率越高越好，每秒120帧。

4.LED显示器，可以看到摄像机的编号和报错等情况，一般显示数字，当摄像机被碰到时，将会在这显示。

5.网线插口，既是通电又是传输数据的插口。

6.指示灯，不同颜色表示现处的不同状态，通电时是红色，传输数据时是紫色，当摄像头被碰到时，指示灯就会变红并一直闪。

 光学动作捕捉升级 

1.更多的摄像头

2.更高的分辨率

3.更高的频率

4.更智能的软件

武侠2个人打架的场景，通常需要20个摄像头就够了。如果为了避免一些情况，则会需要更多摄像头。

 工作流程 

经验与成果演示

 经验分享 

1.预先排练

2.少录求精

3.聘请专业的演员

 成果演示 

未完继续

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