动作捕捉软件的工作原理

　　通过监视和跟踪目标上的特定点来完成运动捕捉的任务。理论上，对于空间中的任意一点，只要能被两台摄像机同时看到，就可以根据两台摄像机在同一时刻拍摄的图像和摄像机参数来确定该点在该时刻的空间位置。当摄像机以足够高的速率连续拍摄时，动作捕捉软件可以从图像序列中获得该点的运动轨迹。

　　一个典型的光学运动捕捉系统通常有6~8个摄像机，布置在表演场地周围，这些摄像机的重叠区域就是表演者的活动范围。为了便于搬运，通常要求表演者穿着单色服装，并在身体的关键部位，如关节、臀部、肘部、手腕等处，贴上一些特殊的标志或发光点。，它们被称为“标记”。视觉系统只识别和处理这些信号。系统标定后，摄像机连续拍摄表演者的动作，并保存图像序列，然后进行分析处理，识别出其中的标志点，计算出它们在每个时刻的空间位置，从而得出它们的运动轨迹。为了得到准确的运动轨迹，要求相机具有较高的拍摄速率，一般要求每秒60帧以上。

　　基于相似的原理，光学运动捕捉器件的种类很多，比如根据目标的轮廓提取目标的运动信息，或者利用网格背景简化处理过程。目前，我们正在进一步研究利用图像识别和分析技术直接识别表演者身体的关键部位并测量其运动轨迹的技术，而不是依赖于标记器。

　　光运动捕捉可分为主动运动捕捉技术和被动运动捕捉技术两大类。它们的工作原理是一样的，但区别在于:

　　被动式运动捕捉系统中使用的跟踪器是一些特殊的小球，其表面涂有一层反射能力很强的材料。在相机的捕捉状态下，会格外明亮，便于相机捕捉其运动轨迹。

　　但是active运动捕捉系统使用了一个可以自己发光的跟踪点。它不需要辅助照明设施，但需要能源供应。无源摄像机周围有一些发光二极管。标记将这些二极管发出的光反射回镜头，在每幅图像中形成一个亮点。只有这样才能追踪到系统。主动捕捉所需的相机不需要有自己的发光功能。