Qualiy丨光学运动捕捉的贴点方式(刚体)

Xsens动作捕捉 2023-04-16 9454

我们都熟知物体的3D追踪,即测量物体在空间中的XYZ坐标系。而Qualisys不仅能进行3D追踪,还可以采集刚体的6自由度(6DoF)信息。在6DoF追踪时,Qualisys系统不仅记录刚体的平移位置(左/右,上/下,前/后),还能采集它的转动角度(偏航角/俯仰角/翻滚角)。刚体追踪通常用于机器人、无人机、船舶等工业研究。

Qualiy丨光学运动捕捉的贴点方式(刚体)  第1张

相对于3D追踪,6DoF的优势在于可以记录物体的姿态,而不仅仅是位置。使用Qualisys系统追踪刚体,还可以追踪没有贴标记点的虚拟点(比如,两个标记点之间的中心点)。

用Qualisys系统追踪刚体还保证了冗余信息。只要使用三个以上的标记点来追踪一个物体,即使其中一个标记点被遮挡而没有被摄像机捕捉到,仍然可以获得完整的数据。


Qualiy丨光学运动捕捉的贴点方式(刚体)  第2张


刚体上贴标记点

当使用Qualisys系统采集刚体数据时,在贴标记点时请注意:

  • 采集刚体6DoF数据时,至少需要贴三个标记点,建议4个或者更多标记点,这样若一个标记点被遮挡,也能获得完整的数据。
  • 所有标记点不能放于一排,应该分散在刚体表面。
  • 标记点要不对称地放置,刚体的方向将被唯一定义,以防止左右上下颠倒。
  • 可以同时采集多个刚体,但要确保每一个刚体都有独特的贴点方式。
  • 由于人体运动的复杂性,请勿将人体视为简单的刚体,即使在人体上使用标记点簇。

参考资料:Cappozzo, A. et al. (1998). Surface-maker cluster design criteria for 3-D bone movement reconstruction. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 44 (12), pp. 1165-74.

Qualisys: Quality system

源自瑞典,提供全球领先的高精度动作捕捉和3D位置追踪系统,应用于工业、生物力学、影视动画、虚拟现实、机器人和运动科学等领域。Qualisys动作捕捉系统可在室内、户外、地面及空中、水下等各种环境中使用。

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