动作捕捉在影视行业的发展和应用

　　如果你关注电影、电视、动漫或者游戏，我相信你听说过动作捕捉。事实上，无论是屏幕上的战场还是真实的军事领域，R&D设计的机器人/无人机到海底隧道的测量；Optics动作捕捉在科研、工业、教育、娱乐、军事等领域提供极其精准的数据支持。那么问题是光学动作捕捉系统是如何工作的呢？

　　红外动作捕捉镜头采用光学动作捕捉系统，防抓拍系统POE由一个连接器、动作捕捉软件和若干配件(如校准工具、镜头云台等)组成。).它的工作原理是:红外线通过透镜发射，红外线反射到标志点。镜片上的感应矩阵可以接收反射的红外线，两个镜片同时工作，确定标志点在三维空间的坐标；姿态分析通过向动作捕捉软件传输大量坐标数据POE，可以解算出目标在空间的位置、方向和轨迹，实现对目标的跟踪。、

　　探讨optical动作捕捉system的具体工作流程及其在不同领域的应用。

　　校准

　　虽然理论上两个镜头可以确定目标在三维空间的坐标，但实际操作中目标上的一些标记点可能会被遮挡，所以一套optical动作捕捉系统会配备多个镜头。标定过程是利用标定工具计算出镜头精确的空间位置和角度，建立三维空间坐标(XYZ轴)准备精确的动作捕捉。

　　光学3D动作捕捉系统中使用的校准工具通过L形校准工具确定空间X、Y和Z三个坐标轴的方向和原点。

　　在光学动作捕捉系统中，每个红外动作捕捉镜头都有一个发射红外光的红外(长波)发射器；反射红外光的标记附着在被捕捉的目标上，多镜头上的传感器矩阵会接收标记反射的红外光。

　　将不同位置的镜头集合到标记点的位置后，就可以计算出该点在空间中的三维坐标。通过这一原理，动作捕捉系统可以同时采集目标上多个标志点的一系列三维坐标。

　　捕获的主要目的是跟踪和恢复目标的运动信息。在时间轴上，多个镜头可以跟踪标记点的运动轨迹和信息。

　　在采集过程中，动作捕捉lens的分辨率和频率非常重要，直接决定了动作捕捉的精度。动作捕捉的精度要求非常严格，无论是娱乐、科研、工业、军事等领域。目前世界顶级的抓拍镜头，分辨率1200万像素，频率340Hz，精度达到亚毫米级。

　　反射标志是动作捕捉中应用最广泛的传感器，因为它重量轻，体积小，成本低，不易损坏。无论捕捉目标是演员、动物、无人机、机器人、残疾患者、职业运动员，都不会干扰目标动作，从而实现最真实、最准确的动作捕捉。

　　识别目标

　　在收集跟踪了optical动作捕捉系统之后，还有一个重要的任务:识别。

　　无论运动捕捉的目标是表演者、机器人/无人机、船舶、车辆模型，都需要分析各个标记点之间的相互位置关系。所以动作捕捉system第一次工作时，系统需要对每个识别点进行编码，建立整个目标参考模板(如果目标是人，这个模板就是人的骨架模型)。然后动作捕捉system会根据这个模板完成识别工作。