高性价比高保真激光定位大空间动作捕捉，HTC VIVE还可以这样玩
HTC VIVE VR设备，相信大家都不陌生，作为三大VR头显之一的HTC Vive同时也是目前最高端VR设备之一，越来越多的玩家在深入接触虚拟实境之后都纷纷选择购买HTC Vive来实现更好的VR体验。目前应用最广的还是VR游戏体验，大型商场提供的VR体验大部分都是基于HTC VIVE。
VIVE PRO 2代
不过今天我们讲的不是VR游戏，而是介绍如何使用vive 来动作捕捉。
动作捕捉主要应用在影视、游戏、CG动画，动画短视频、虚拟形象直播等,目前的动作捕捉个人能消费的ROKOKO,诺亦腾都是大几万，这两款属于惯性捕捉，捕捉效果也一般，另外比较有名的XSENS,OPTITRACK,VICON几十万上百万，不是我们一般个人所能承受的。
HTC VIVE 是基于激光定位，也就是我们俗称为“光塔”的东西。光塔会在空间中不断发射垂直和水平扫射的激光束，而场景中被检测的物体会安装多个激光感应接收器，通过计算激光束投射在物体上的角度差，就能得到物体的三维坐标。而物体在空间中的移动会让坐标数据产生实时变化，从而完成动作捕捉信息的获取。以Vive为例，Lighthouse每秒产生大约六次激光束与设备进行交互并获取位置信息。激光定位相比其他定位技术成本较低，并且精度较高，不容易受到遮挡，也不需要特别复杂的数据运算，因此能做到实时捕捉到手捕，头盔，追踪器的位置，精确度也高。
光塔激光定位示例
目前新出的2.0版本的光塔更支持多个光塔联动，4个光塔理论上可以支持100平方的空间，相对其它高端激光定位，红外定位的动捕硬件方案，是个人都能承受得起的一款高性价比大空间的动捕方案。
基于HTC VIVE的定位技术，英国的实时动作捕捉技术开发商IKinema利用VIVE开发了一款实时动作捕捉软件orion。
Orion与OpenVR硬件兼容，通过HTC Vive和控制器，可以捕捉头部和手部的运动，Vive跟踪器可以捕捉臀部和脚，以及Manus VR手套、HI5手套，可以捕捉手指的运动，从而实现捕捉人的全身动作。 为创作者和消费者提供我们的HTC Vive VR系统和Vive Tracker技术，再加上IKINEMA的Orion高端动作捕捉技术，为跨行业提供可靠，经济，易用的解决方案。
可能IKINEMA的动捕技术过于先进高端，目前该公司已经被某果收了，官方已经无法下载，有兴趣可以私信交流。
Orion支持多达18种配套方案，主要区分在于头部的定位方案，目前有头盔、前额追踪器，头顶追踪器三种，每种又会区分成6个小方案，这里主要以额头追踪器来讲解，因为带头盔带头盔比较重，玩游戏可以， 用来动作捕捉可能就比较累，也不方便，不多讲，捕捉时操作基本是一样的。
前额头追踪器方案，还可以配合面部捕捉头盔（摄像头或者iphoneX），实现面部，身体同时捕捉。
头盔、前额追踪器，头顶追踪器每一种方案又会区分出以下6个小方案，主要是根据硬件区分：
1. 追踪器x6(前额、腰、双腕、双脚),诺亦腾Hi5手套 （捕捉手指动作）
2. 追踪器x6(前额、腰、双腕、双脚),manusVR手套 （捕捉手指动作）
3. 追踪器x4(前额、腰、双脚),手柄x2
4. 追踪器x6(前额、腰、双肘、双脚),手柄x2
5. 追踪器x6(前额、腰、双脚、双手),
6. 追踪器x8(前额、腰、双脚、双手、双肘),
如果手上有6个追踪器，可以采用以下方案：
3.1 前额、腰、双脚、双肘可以用追踪器，双腕可以用手柄控制器，这样就相当于8个追踪器了。
理论上还支持以下方案：
7. 追踪器x10(前额、腰、双手、双肘，双膝盖、双脚)等，由于我手上的追踪器数量有限，暂时无法实测了。
10个追踪器方案图示
效果来说，应该是第7 个方案，10个追踪器，最好的，这样精确度保真度也是最高的。
接下来我们 6 个追踪器为例来安装测试捕捉。
设备清单
HTC VIVE PRO 2 一套（主要硬件包含头盔、手柄2.0 x 2 、 基站2.0 x 2，其它连接线，电源线等）
追踪器2.0 x 6 （包括追踪器,无线接收器，数据线）
USB 3.0 集线器（7-10口，带电源，不建议选杂牌的，杂牌不达标可能导致信号不好，影响追踪器的正常使用）
追踪器 固定带 （头、腰，双腕，双脚，）
VIVE PRO 2代设备 清单
2代追究踪器
7口 USB 3.0 集线板
固定带会区分腕、腰、头、脚等。
追踪器固定带
手腕绑定，也可用于肘
腰部绑带
软、硬件安装及要求：
Htc vive 是基于steamVR平台，所以必须先下载steam,并注册一个帐号，这些很简单，登陆后，搜索steamVR,安装，
建议：steamVR装在C盘，这样能保证steamVR等程序运行在SSD硬盘，避免出现掉帧，
由于htc vive官方对显卡要求比较，如果不是1060及以上的，可以先下载steamVR performance test 来测试电脑硬件是否达到了要求，另外显卡必须带DP 接口，VIVE连接电脑是需要用到，一般显卡都带有，这里要注意一下，不然就换显卡吧。
说明：我目前用的是1050 TI 显卡，用来动作捕捉稳定在100 FPS,主要是玩VR游戏才对显卡要求高。
显卡DP接口
安装steamVR后，连接HTC VIVE，这个官方有说明书及视频，跟着操作即可。如果真搞不定，可以私信交流。
另外steamVR房间设置是必须的，安装VIVE第一步就会教你操作。
steamVR 房间设置
追踪器配对，配对之前或之后，在追踪器及接收器里贴上编号标签，这样后续使用就不容易混淆，
给追踪器及接收器贴上标签
全部配对连接成功后的steamVR桌面图标正常状态：
HTC VIVE 及配件正常状态图标
把追踪器固定到绑带上，固定时先不要拧得太紧，带在身上这个追踪器的信号灯是有方向要求的，具体看以下图示：
追究踪器固定到绑带
头部追踪器信号灯方位：
头部追踪器信号灯方位
手腕追踪器信号灯方位：
手腕追踪器信号灯方位
腰和脚的信号灯方位：
腰和脚的信号灯方位
把所有追踪器固定后，按照上面图片要求，把追踪器固定在身体各部位。
然后启动orion,
开启后的VIVE 动作捕捉软件，选择我们目前的使用方案，旁边有个配带模型图片，很容易理解。
比如以下这个选项是6个追踪器方案，额头 x 1 、腰 x 1、双腕 x 2、双脚x 2
以下这个选项是6个追踪器+手柄方案，额头 x 1 、腰 x 1、双肘 x 2、双脚x 2，双腕的用手柄代替，这样类似于8个追踪器方案。
使用前首先在选项里，设置一下校正的延迟时间，
如果有必要，可以自定义每个人的身高，肢体长度来做动捕数据。用尺测量后，把相关数据填写到下面各个部位。
再打开VIEWPORT,用来预览实时捕捉画面，
正式启动动作捕捉时，按这个大大的播放键，然后人迅速站在两个光塔中间，标准站姿，orion根据上一步设置的延迟时间来倒计时正式校正，
如果未校正，会出现几个追踪器模型，而没有人物模型，保证人的标准站姿，orion会重复倒计时来校正。
以下图片就是还没校正正确的图示，只有定位器，
如果所有追踪器正常，样正正常，VIEWPORT里会显示出人的模型，如果校正的姿势不满意，可以按暂停再播放来校正站姿，如果站姿不标准，捕捉出来的动作自然也不标准。
以下是校正后的图示，右边VIEWPORT出现一个3D模型，
下面带红色点的是录制动作并输出FBX格式，
如果需要输出BVH格式，在选项里设置，
捕捉后的动作可以通过助手里的按钮快速定位，
捕捉的动作支持FBX、BVH格式，都可以导入到UE4,UNITY，MAYA,3DMAX,ICLONE,C4D,BLEND等软件使用！
今天先介绍到这里，后续我们将更新实时链接到UE4，untiy,及导入到MAYA,ICLONE,C4D,BLEND等软件！
需要深入了解的可以私信交流！
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