運動捕捉的原理是什么？

從技術(shù)的角度來說，運動捕捉的實質(zhì)就是要測量，跟蹤，記錄物體在三維空間中的運動軌跡.典型的運動捕捉設(shè)備一般由以下幾個部分組成（見圖1）：

傳感器

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

信號捕捉

負責(zé)捕捉，識別傳感器的信號.負責(zé)將運動數(shù)據(jù)從信號捕捉設(shè)備快速準確地傳送到計算機系統(tǒng).這種設(shè)備會因系統(tǒng)的類型不同而有所區(qū)別，它們負責(zé)位置信號的捕捉.對于機械系統(tǒng)來說是一塊捕捉電信號的線路板，對于光學(xué)系統(tǒng)則是高分辨率紅外攝像機.

數(shù)據(jù)傳輸

特別是需要實時效果的系統(tǒng)需要將大量的運動數(shù)據(jù)從信號捕捉設(shè)備快速準確地傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)進行處理，而數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就是用來完成此項工作的.

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)合才能完成計算機動畫制作的工作，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工作.軟件也好硬件也罷它們都是借助計算機對數(shù)據(jù)高速的運算能力來完成數(shù)據(jù)的處理，使三維模型自然地運動起來.所以它是負責(zé)處理系統(tǒng)捕捉到的原始信號，計算傳感器的運動軌跡，對數(shù)據(jù)進行修正，處理，并與三維角色模型相結(jié)合.

近幾年來，在促進影視*和動畫制作發(fā)展的同時，運動捕捉技術(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。如今的運動捕捉技術(shù)可以迅速記錄人體的動作，進行延時分析或多次回放，通過被捕捉的信息，簡單的可以生成某一時刻人體的空間位置；復(fù)雜的則可以計算出任何面部或軀干肌肉的細微變形，然后很直觀的將人體的真實動作匹配到我們所設(shè)計的動作角色上去。