運(yùn)動(dòng)捕捉的原理是什么？

從技術(shù)的角度來說，運(yùn)動(dòng)捕捉的實(shí)質(zhì)就是要測(cè)量，跟蹤，記錄物體在三維空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡.典型的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備一般由以下幾個(gè)部分組成（見圖1）：

傳感器

傳感器是固定在運(yùn)動(dòng)物體特定部位的跟蹤裝置，它將向系統(tǒng)提供運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的位置信息，會(huì)隨著捕捉的細(xì)致程度確定跟蹤器的數(shù)目.

信號(hào)捕捉

負(fù)責(zé)捕捉，識(shí)別傳感器的信號(hào).負(fù)責(zé)將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)從信號(hào)捕捉設(shè)備快速準(zhǔn)確地傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng).這種設(shè)備會(huì)因系統(tǒng)的類型不同而有所區(qū)別，它們負(fù)責(zé)位置信號(hào)的捕捉.對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)來說是一塊捕捉電信號(hào)的線路板，對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)則是高分辨率紅外攝像機(jī).

數(shù)據(jù)傳輸

特別是需要實(shí)時(shí)效果的系統(tǒng)需要將大量的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)從信號(hào)捕捉設(shè)備快速準(zhǔn)確地傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，而數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就是用來完成此項(xiàng)工作的.

數(shù)據(jù)處理

經(jīng)過系統(tǒng)捕捉到的數(shù)據(jù)需要修正，處理后還要有三維模型向結(jié)合才能完成計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作的工作，這就需要我們應(yīng)用數(shù)據(jù)處理軟件或硬件來完成此項(xiàng)工作.軟件也好硬件也罷它們都是借助計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)高速的運(yùn)算能力來完成數(shù)據(jù)的處理，使三維模型自然地運(yùn)動(dòng)起來.所以它是負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)捕捉到的原始信號(hào)，計(jì)算傳感器的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，處理，并與三維角色模型相結(jié)合.

近幾年來，在促進(jìn)影視*和動(dòng)畫制作發(fā)展的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的穩(wěn)定性、操作效率、應(yīng)用彈性以及降低系統(tǒng)成本等得到了迅速提高。如今的運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)可以迅速記錄人體的動(dòng)作，進(jìn)行延時(shí)分析或多次回放，通過被捕捉的信息，簡(jiǎn)單的可以生成某一時(shí)刻人體的空間位置；復(fù)雜的則可以計(jì)算出任何面部或軀干肌肉的細(xì)微變形，然后很直觀的將人體的真實(shí)動(dòng)作匹配到我們所設(shè)計(jì)的動(dòng)作角色上去。