近年來，
動作捕捉在運動和醫(yī)療健康行業(yè)的應(yīng)用不斷增長，消費、醫(yī)療、工業(yè)等不同級別的產(chǎn)品數(shù)量都在不斷增加，體育專業(yè)人士必須緊跟產(chǎn)品的應(yīng)用實踐。
而隨著技術(shù)從研究機構(gòu)逐漸延伸至臨床和商業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域，如何利用這些專業(yè)數(shù)據(jù)助力商業(yè)決策和行業(yè)擴(kuò)展也面臨進(jìn)一步挑戰(zhàn)。
在本文中，我們將從動作捕捉技術(shù)的工作方式出發(fā)，通過不同原理動作捕捉技術(shù)在運動領(lǐng)域的應(yīng)用，挖掘出技術(shù)各異的動作捕捉系統(tǒng)的優(yōu)勢和局限性，zui后幫助用戶做出好的產(chǎn)品選擇。
什么是3D動作捕捉，它如何工作？
動作捕捉是一個非常寬松的術(shù)語，通常指在三個維度上對人體運動數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。根據(jù)原理的不同，分為機械式運動作捕捉、聲學(xué)式動作捕捉、電磁式動作捕捉、光學(xué)式動作捕捉和慣性式動作捕捉。當(dāng)前市面上主流的三維動作捕捉設(shè)備主要是后兩種技術(shù)。
動作捕捉的工作一部分是標(biāo)記和跟蹤身體運動，另一部分是將該信息轉(zhuǎn)化為對影視、體育和醫(yī)療行業(yè)中的研究和應(yīng)用都有價值的數(shù)據(jù)。
光學(xué)式動作捕捉
常見的光學(xué)式運動捕捉大多基于計算機視覺原理，它又可以分為基于Marker點和非Marker點的動作捕捉。
基于Marker點的動作捕捉需要在目標(biāo)物體的關(guān)鍵位置貼上反光點，俗稱Marker點，利用高速紅外攝像機捕捉目標(biāo)物體上反光點的運動軌跡，從而反映目標(biāo)物體在空間中的運動情況。從理論上說，對于空間中的一個點，只要它能同時為兩部相機所見，則根據(jù)同一時刻兩部相機所拍攝的圖像和相機參數(shù)，可以確定這一時刻該點在空間中的位置。
對于人體進(jìn)行運動捕捉時，經(jīng)常需要在人體的各個關(guān)節(jié)和骨性標(biāo)志處貼上反光球，通過紅外高速攝像機拍攝反光點的運動軌跡，隨后進(jìn)行分析和處理，還原人體在空間的運動。
近些年來，隨著計算機科學(xué)的發(fā)展，另一種非Marker點的技術(shù)正在迅速發(fā)展，該方法主要利用圖像識別和分析技術(shù)，直接對計算機拍攝的圖像進(jìn)行分析。但該技術(shù)最容易受環(huán)境干擾，光線、背景、遮擋等變量都可能對捕捉效果產(chǎn)生較大的影響。
慣性式動作捕捉
另外一種較為常見的動作捕捉是基于慣性傳感器（Inertial Measurement Unit, IMU）的動作捕捉，實際上就是將芯片集成封裝成小的模塊綁定在身體的各個環(huán)節(jié)，通過芯片記錄的人體環(huán)節(jié)的空間運動，后期通過計算機進(jìn)行算法分析從而轉(zhuǎn)化為人體的運動數(shù)據(jù)。
由于慣性捕捉主要是在環(huán)節(jié)點固定慣性傳感器，通過傳感器的運動計算位置變化，因此，慣性捕捉不容易受到外界環(huán)境的影響。
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