动作捕捉技术发展教学文案.ppt

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1、动作捕捉技术发展动作捕捉技术发展动作捕捉技术就是把人或者动物的动作通过动捕系统以数据的形式保存下来，涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面，然后可以由计算机直接处理这些数据。猩球崛起动作捕捉光学式（Optical）非光学式捕捉系统光学式（Optical）主要利用红外摄像机来拍摄目标，并对图像传感器上生成的数据进行三角测量来获得目标的3D空间位置。动作捕捉现场被动式标记点主动式标记点时间调制式主动标记点表演捕捉（Performance MoCap）被动式标记点：最大的优点是精度高，精度可以达到像素级。构造简单，捕捉范围大，无运动方式限制。可以根据不同捕捉需求灵活变化。建设成本高，最少

2、需要6台摄影机和专业的摄影棚。主动式标记点：解决被动式系统光球被遮住的问题，将标记点改为主动发射光线的LED。主动发光可以直接将光线发送到摄影机，减少光线路线距离，带来更大的捕捉范围。主动式系统采用的LED（发光二极管）标记点体积较大，无法捕捉太细致的动作（如脸部表情），而且光球数量越多，取样会越不精确。电视剧星际之门范海辛时间调制式主动标记点：主动式系统经过改进，LED标记点经过自带的板载处理与480帧的高速摄像机进行无线电同步，从而实现在室外阳光下的运动捕捉。电影第九区动作捕捉表演捕捉（Performance MoCap）：光学动作捕捉的“加强版”，使用更多的光球和多达近百台的摄像机来同时

3、捕捉演员的表情与动作。Vicon表演捕捉系统生化危机角色动作采用了表演捕捉系统录制iMoCap影像式（Imagebased）系统：iMoCap比传统方式更有灵活性与互动性，最大的特点是可随意穿着在替身演员身上的动作捕捉服。用灰色半贴身材料，镶嵌白色半球形标记点，可在室外使用。影像式系统是ILM为了制作加勒比海盗：亡者宝藏中“飞行的荷兰人号”船长戴维琼斯，由John Knoll主持开发的类似运动捕捉的系统。面部捕捉系统：标记点面部捕捉无标记面部捕捉标记点面部捕捉：一般的面部运动捕捉数据表现了演员面部参考点的坐标或相对位置。面部运动捕捉可以是2维的，这时又称作“表情追踪”。3维的捕捉则需要多摄像机

4、装置和标记点系统，包括主动或被动标记点。新一代的高保真面部运动捕捉，也称作表演捕捉，可以记录更加复杂的人类面部运动。传统的标记点需要在演员脸上添加350个LED标记点。影片极地特快和贝奥武夫使用了这种技术。但是这种方法过于笨重，使演员的表情非常僵硬。生化危机4使用标记点系统进行表情捕捉阿凡达是一个出色的表演捕捉影片，它使用绘制标记点的方法取代笨重的LED猩球崛起使用的表情捕捉系统无标记面部捕捉无标记系统基于面部识别技术，借助脸部的特征如鼻孔、嘴角和眼角，以及皱纹来逐帧进行跟踪。还可以分析瞳孔的运动、眼睑、被嘴唇遮挡的牙齿等，避免了传统动画捕捉中所遇到的盲点。无标记系统最主要的限制是画面的精度和

5、帧率。这些问题可以通过高速高精度摄像机进行弥补。本杰明巴顿无标记面部捕捉技术在黑客帝国中使用无标记面部捕捉技术非光学式捕捉系统机械式（Mechanical）电磁式（Magnetic）惯性运动捕捉最早的动作捕捉技术。动作捕捉可分为“相对旋转量”和“绝对空间坐标”两种形式，其中机械式系统是利用可伸缩旋转的机械结构安装在捕捉物体上，以取得各部位的运动量，是一种“相对旋转式”的系统。成本低廉，没有干扰。自由度非常低，不能捕捉较复杂的动作。机械式（Mechanical）电磁式（Magnetic）将电磁传感器安装到捕捉物体上来接受由发射器发出的磁场讯号，从而得到传感器的坐标位置与关节旋转量的信息。由于每个传感器都是用不同频率传输数据，不会有辨识上的问题，但传感器的数量有限，且极易受环境中的电磁波干扰。惯性运动捕捉基于微缩惯性传感器、生物力学模型和传感器融合算法等技术。大部分惯性系统使用陀螺仪来测量旋转比率，再通过无线wifi将运动数据传递到一台计算机上，并与软件中的骨骼匹配。无须解算、便于携带、更大的捕捉区域。定位精度低、定位漂移。任天堂的游戏机Wii的控制手柄采用了惯性运动捕捉结束！结束！