人體姿態(tài)捕捉方法綜述-資料下載頁
2024-10-01 10:21本頁面
【正文】 哈爾濱工業(yè)大學.可利用動作捕捉技術捕捉游戲者的各種動作，用以驅動游戲環(huán)境中角色的動作，給游戲者以一種全新的參與感受，加強游戲的真實感和互動性。（5） 體育訓練[19] 馮利正， 陳 健. 運動捕捉技術在體育運動中的應用[J].杭州師范學院學報，2005,05.動作捕捉技術可以捕捉運動員的動作，便于進行量化分析，結合人體生理學、物理學原理，研究改進的方法，使體育訓練擺脫純粹的依靠經驗的狀態(tài)，進入理論化、數(shù)字化的時代。還可以把成績差的運動員的動作捕捉下來，將其與優(yōu)秀運動員的動作進行對比分析，從而幫助其訓練。另外，在人體工程學研究[20] 楊立強，劉西剛，[J]. 裝甲兵工程學院學報，2006，20（2）：5963.、模擬訓練[21] 唐鋼. 人體典型運動生物力學仿真分析[D]. 上海交通大學.、生物力學研究等領域，動作捕捉技術同樣大有可為。可以預計，隨著技術本身的發(fā)展和相關應用領域技術水平的提高，運動捕捉技術將會得到越來越廣泛的應用。4. 動作捕捉技術面臨的難題及發(fā)展趨勢. 面臨的難題雖然動作捕捉技術已經發(fā)展了幾十年，但由于系統(tǒng)的復雜性和先進性，依然有很多難題有待解決。下面將介紹目前動作捕捉技術領域面臨的難題。1． 環(huán)境限制問題現(xiàn)階段電影、游戲方面使用的技術多為光學式動作捕捉技術，該技術需要在表演者的身體各部位貼上反光標記，在光線復雜的環(huán)境中，易造成光點的誤采集。另外，該技術需要多個攝像機同時工作，因此相機的布置也受到空間的限制，一般該裝置只適合在室內使用，這樣就對大動作的捕捉產生了限制。經過改進后，大都拋棄了反光標記，而以紅外裝置替代，雖然該種方法有一定的先進性，但環(huán)境限制的問題依然沒有解決。[22] 李豪杰，林守勛，[J]. ，18(17).2． 數(shù)據(jù)處理難題動作捕捉系統(tǒng)需要處理大量的數(shù)據(jù)。尤其是視頻式動作捕捉技術，通過攝像頭實時傳送數(shù)據(jù)到處理單元，需要大量的空間資源，數(shù)據(jù)量的巨大同時降低了處理效率。如何有效地處理大量的數(shù)據(jù)，是目前急需解決的一大難題。3． 算法輕量化問題為提高動作捕捉系統(tǒng)的精確度和實時性，需要復雜的算法來支持。就目前來看，主流動作捕捉技術的算法都過于發(fā)雜，因此加大了對處理器的要求和能耗的增加。同時過于復雜的算法也不易于向普通用戶推廣。算法的輕量化是動作捕捉技術發(fā)展趨勢的要求。4． 精確度問題目前常見的動作捕捉系統(tǒng)其精確度最高僅維持在毫米級別。難以對復雜或微小的動作進行精確捕捉。在體感游戲領域，微軟的Kinect雖然可以感知玩家的絕大多數(shù)動作，但在處理較復雜動作時依然有較大不足，失真較為嚴重。5． 實用性問題現(xiàn)階段推向市場的動作捕捉系統(tǒng)售價都較高。以電影制作中的動捕系統(tǒng)為例，其一套價格高達數(shù)十上百萬。另外，現(xiàn)階段裝置都較為復雜，適用范圍狹窄，不利于普通大眾接受。. 發(fā)展趨勢隨著信息技術的飛速發(fā)展，動作捕捉技術在各領域中的重要作用日益凸顯。同時越來越多的科研人員加入到研發(fā)領域，新的技術將運用到動作捕捉技術領域。未來的動作捕捉技術將朝著專業(yè)化、人性化、低成本方向發(fā)展。1) 電影、游戲產業(yè)將需要大規(guī)模的動作捕捉系統(tǒng)。未來的技術發(fā)展將為其提供更可靠、更精確、限制更小的動捕裝置。同時，依靠優(yōu)化的算法設計和智能的硬件設備，系統(tǒng)可以智能地處理大量數(shù)據(jù)，并減輕后期制作的工作量，變得更人性化[23] 吳少軍，胡燕紅. 動作捕捉技術發(fā)展新趨勢及其對影視工業(yè)影響簡論[Z]. 群文天地.。2) 而在體育及醫(yī)療領域，動捕技術的發(fā)展可以幫助其實現(xiàn)低能耗、高實時性，并且實現(xiàn)裝置的小型化、微型化，易于攜帶和設置。裝置的低成本將有助于大規(guī)模的應用。3) 在體感游戲和人機交互領域，需要將動捕系統(tǒng)簡單化，易于操作，并提供高精確度。尤其在當下流行的手勢識別技術，高精確度顯得尤為重要，操作的簡單化將影響用戶的人機交互體驗[24] 顧立忠. 基于表觀的手勢識別及人機交互研究[D]. 上海交通大學.。依靠技術的進步和優(yōu)化的軟硬件配置降低售價，將有利于動捕技術進入普通用戶的生活中，促進社會的進步。5. 結論動作捕捉技術是目前研究較熱門的領域之一。其不僅在電影游戲產業(yè)中起著支撐作用，同時也在人機交互領域有著重要作用。隨著技術的進步，基于動作捕捉技術的手勢識別，在未來的發(fā)展中必將為人機交互方式帶來革命性的改變。動作捕捉技術雖然具有廣闊的應用前景且研究意義重大，但邁向成熟還有一段路要走。它在面臨一些自身技術挑戰(zhàn)的同時還存在一些不能獨力解決的問題和限制。目前進行該領域的研究主要是兩方面，一是以生產動作捕捉技術裝置為主的企業(yè)，另外則是高校中研究人機交互的實驗室。若要解決目前技術中存在的難題，不僅需要各自的努力，更需兩者結合起來，共同克服難題。本文圍繞動作捕捉技術的歷史發(fā)展、概念、基本組成、常見技術、面臨難題、發(fā)展趨勢給出了較全面的介紹和分析，并著重介紹了主流技術的優(yōu)缺點。參考文獻內容總結
（1）人體姿態(tài)捕捉方法綜述
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（大連理工大學 軟件學院， 遼寧 大連 116600）
摘要：人體姿態(tài)捕捉技術在人機交互和虛擬現(xiàn)實等領域的重要性日益突出，為了滿足人們對于高精確度、高效率的動作捕捉技術的需求，科學家從各個方面進行了創(chuàng)新性的嘗試
（2）常用的運動捕捉技術從原理上說可分為光學式、機械式、電磁式、聲學式、視頻式、慣性式等六種
（3）聲學式動作捕捉
傳統(tǒng)聲學式
主要由超聲波產生器，接收器和處理單元組成
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