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A.R.T引领动作捕捉技术潮流

文章来源:SouVR 作者:Sunny 发布时间:2013年03月18日 点击数: 字号:

目前在很多国家,动作捕捉已经进入了实用化阶段,有多家厂商相继推出了多种商品化的动作捕捉设备,如 A.R.T、MotionAnalysisPolhemusOptiTrackXsens、3D Suit、VMSENS等等。动作捕捉的应用领域也远远超出了表演动画,动作捕捉并成功地用于虚拟现实、游戏、人体工程学研究、模拟训练、生物力学研究等许多方面。如人们尝试玩互动式游戏,可利用动作捕捉技术捕捉游戏者的各种动作,用以驱动游戏环境中角色的动作,给游戏者以一种全新的参与感受,加强游戏的真实感和互动性。 

在这个繁杂的社会,动作捕捉技术中要属光学式动作捕捉较为人们所知,也是该领域的佼佼者。因为光学式动作捕捉是通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成动作捕捉的任务。光学式动作捕捉最主要的优点是表演者活动范围大,无电缆、机械装置的限制,表演者可以自由地表演,使用很方便。其采样速率较高,可以满足多数高速运动测量的需要。如《贝奥武甫》是历史上最大规模使用“动作捕捉”技术的电影,它的票房成功说明了这种技术的巨大商业潜力。

然而在虚拟现实应用领域,A.R.T.光学动作捕捉系统以其高精度,低延时,抗干扰等优势而著称。作为全球最先进的动作跟踪系统,其系统已广泛应用于众多领域。像是在在德国大众的Fingertracking项目中,A.R.T.光学动作捕捉系统则负责在创建物理原型的时候就对产品模型的有效性进行评估和验证,简化项目审核流程,从而缩短了产品设计周期获取商机。搜维尔【SouVR】的A.R.T.TrackPack4 光学动作捕捉系统,适用于跟踪人的视点和Flystick3、头盔显示器、其他工具。

TrackPack4是一款完善的光学动作捕捉系统,配有四个跟踪摄像机以及专业光学跟踪设备,可在中型投影墙(4.50米*2.50米)前使用,也可在洞穴式虚拟空间(3.00米*3.00米*2.40米)中配合无线无源或有源目标使用。其标准配件如图:

ART动作捕捉系统

到目前为止,常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式和光学式。同时,不依赖于专用传感器,而直接识别人体特征的动作捕捉技术也将很快走向实用。不同原理的设备各有其优缺点,一般可从以下几个方面进行评价:定位精度、实时性、使用方便程度、可捕捉运动范围大小、成本、抗干扰性、多目标捕捉能力。

上世纪七、八十年代,动作捕捉开始是作为生物力学研究中的摄影图像分析工具,随着技术的日渐成熟,动作捕捉技术开始拓展到教育、训练、运动、电脑动画、电视、电影、视频游戏等领域。使用者在各个关节处配备有标记点(Marker),通过标记点间的位置和角度的变化来识别动作。动作捕捉技术是影视动画制作中的新技术。在对动作捕捉技术分析的基础上,讨论了基于光学动作捕捉技术制作动画的原理和方法,并详细描述了标记点跟踪和三维重建等技术在影视动画制作过程中的应用。

从技术的角度来说,动作捕捉的实质就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。人们知道动作捕捉技术在动画制作方面是不可缺少的、也是最关键的部分。其实动作捕捉技术不仅是动画制作的关键环节,在其他领域也有非常广泛的应用前景。那如果要说那种动作捕捉设备要比较实用一些,我个人觉得A.R.T.动作捕捉系统不错。A.R.T.动作捕捉系统,在工业设计、功能易用性和配置上取得了众多突破,不但在动作捕捉领域中独树一帜,更成为众多动作捕捉设备中的佼佼者,以独到的“A.R.T”理念,为消费者提供了动作捕捉系统解决方案!

动作捕捉系统解决方案

动作捕捉技术发展迅速,优势明显,虽然当前在中国存在一些瓶颈,但是主流还是迅速发展的。随着中国人民消费水平的提高、游戏产业、电影产业的发展,中国动作捕捉技术将会越来越普及。动作捕捉系统在电视剧[神雕侠侣]中的使用,是目前国内同领域的首次尝试。这是一次挑战,尤其是在对战马摔倒这一动作的捕捉过程中我们遇到了难题。在国内还没有对战马这类大型的四足动物进行动作捕捉的先例。

而整个A.R.T.动作捕捉系统使用“跟踪PC机(Book-Size PC,19" Rackmount PC)”作为核心元件,该PC机能够通过DTrack软件计算跟踪目标的6自由度位置和方向。另外,其还配有 SyncCard2,能实现多个摄像头的同步运行,并可根据需要安装立体眼镜等外部元件。A.R.T.动作捕捉系统特别适用于虚拟现实、医疗、工业、动作捕捉科研等诸多领域。

A.R.T.系统配备的全部“跟踪摄像头(ARTtrack2ARTtrack3ARTtrack2/C,smARTtrack)”均为智能型摄像头,其辅助配件包括:低噪音CCD芯片、用于标记数据加速分析的“现场可编程门阵列”(FPGA)以及一台负责全部2D计算的内部PC机。另外,摄像头还配有红外闪光灯,可照亮跟踪目标。一个A.R.T.跟踪系统可安装多达16个各种类型的摄像头。

A.R.T最令人心动的地方就是它的创新性。它不但具有出色的性能表现和稳定的机身架构,A.R.T系统的跟踪目标也分为许多类别,其中包括虚拟现实专用的交互设备,如:Flystick2、Fingertracking或测量工具等等;同时也有各种形状的非交互式目标,包括立体眼镜、头戴式设备、以及符合人体各部位的目标。这些也使A.R.T光学动作捕捉系统在同类产品中独树一帜,也积极为用户打造时尚生活的产品理念,从A.R.T.光学动作捕捉系统中不难看出,它把动作捕捉技术在它的领域里发挥的淋漓尽致,A.R.T.的出现也引领了动作捕捉技术达到这几年来所未有的尖端!

注:本文为搜维尔原创内容,如需转载请联系我们!邮箱:frank@souvr.com

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