人體姿態(tài)捕捉方法綜述-資料下載頁
2025-09-22 10:21本頁面
【正文】 哈爾濱工業(yè)大學(xué).可利用動作捕捉技術(shù)捕捉游戲者的各種動作，用以驅(qū)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(qiáng)游戲的真實(shí)感和互動性。（5） 體育訓(xùn)練[19] 馮利正， 陳 健. 運(yùn)動捕捉技術(shù)在體育運(yùn)動中的應(yīng)用[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報，2005,05.動作捕捉技術(shù)可以捕捉運(yùn)動員的動作，便于進(jìn)行量化分析，結(jié)合人體生理學(xué)、物理學(xué)原理，研究改進(jìn)的方法，使體育訓(xùn)練擺脫純粹的依靠經(jīng)驗(yàn)的狀態(tài)，進(jìn)入理論化、數(shù)字化的時代。還可以把成績差的運(yùn)動員的動作捕捉下來，將其與優(yōu)秀運(yùn)動員的動作進(jìn)行對比分析，從而幫助其訓(xùn)練。另外，在人體工程學(xué)研究[20] 楊立強(qiáng)，劉西剛，[J]. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報，2006，20（2）：5963.、模擬訓(xùn)練[21] 唐鋼. 人體典型運(yùn)動生物力學(xué)仿真分析[D]. 上海交通大學(xué).、生物力學(xué)研究等領(lǐng)域，動作捕捉技術(shù)同樣大有可為?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著技術(shù)本身的發(fā)展和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)水平的提高，運(yùn)動捕捉技術(shù)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。4. 動作捕捉技術(shù)面臨的難題及發(fā)展趨勢. 面臨的難題雖然動作捕捉技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，但由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和先進(jìn)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(shù)領(lǐng)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(shù)多為光學(xué)式動作捕捉技術(shù)，該技術(shù)需要在表演者的身體各部位貼上反光標(biāo)記，在光線復(fù)雜的環(huán)境中，易造成光點(diǎn)的誤采集。另外，該技術(shù)需要多個攝像機(jī)同時工作，因此相機(jī)的布置也受到空間的限制，一般該裝置只適合在室內(nèi)使用，這樣就對大動作的捕捉產(chǎn)生了限制。經(jīng)過改進(jìn)后，大都拋棄了反光標(biāo)記，而以紅外裝置替代，雖然該種方法有一定的先進(jìn)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(shù)，通過攝像頭實(shí)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(shí)時性，需要復(fù)雜的算法來支持。就目前來看，主流動作捕捉技術(shù)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(fù)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(shù)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(fù)雜或微小的動作進(jìn)行精確捕捉。在體感游戲領(lǐng)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(fù)雜動作時依然有較大不足，失真較為嚴(yán)重。5． 實(shí)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(dá)數(shù)十上百萬。另外，現(xiàn)階段裝置都較為復(fù)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(shù)的飛速發(fā)展，動作捕捉技術(shù)在各領(lǐng)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(lǐng)域，新的技術(shù)將運(yùn)用到動作捕捉技術(shù)領(lǐng)域。未來的動作捕捉技術(shù)將朝著專業(yè)化、人性化、低成本方向發(fā)展。1) 電影、游戲產(chǎn)業(yè)將需要大規(guī)模的動作捕捉系統(tǒng)。未來的技術(shù)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(shè)計(jì)和智能的硬件設(shè)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(shù)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(lǐng)域，動捕技術(shù)的發(fā)展可以幫助其實(shí)現(xiàn)低能耗、高實(shí)時性，并且實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、微型化，易于攜帶和設(shè)置。裝置的低成本將有助于大規(guī)模的應(yīng)用。3) 在體感游戲和人機(jī)交互領(lǐng)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(dāng)下流行的手勢識別技術(shù)，高精確度顯得尤為重要，操作的簡單化將影響用戶的人機(jī)交互體驗(yàn)[24] 顧立忠. 基于表觀的手勢識別及人機(jī)交互研究[D]. 上海交通大學(xué).。依靠技術(shù)的進(jìn)步和優(yōu)化的軟硬件配置降低售價，將有利于動捕技術(shù)進(jìn)入普通用戶的生活中，促進(jìn)社會的進(jìn)步。5. 結(jié)論動作捕捉技術(shù)是目前研究較熱門的領(lǐng)域之一。其不僅在電影游戲產(chǎn)業(yè)中起著支撐作用，同時也在人機(jī)交互領(lǐng)域有著重要作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，基于動作捕捉技術(shù)的手勢識別，在未來的發(fā)展中必將為人機(jī)交互方式帶來革命性的改變。動作捕捉技術(shù)雖然具有廣闊的應(yīng)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(shù)挑戰(zhàn)的同時還存在一些不能獨(dú)力解決的問題和限制。目前進(jìn)行該領(lǐng)域的研究主要是兩方面，一是以生產(chǎn)動作捕捉技術(shù)裝置為主的企業(yè)，另外則是高校中研究人機(jī)交互的實(shí)驗(yàn)室。若要解決目前技術(shù)中存在的難題，不僅需要各自的努力，更需兩者結(jié)合起來，共同克服難題。本文圍繞動作捕捉技術(shù)的歷史發(fā)展、概念、基本組成、常見技術(shù)、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(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。參考文獻(xiàn)內(nèi)容總結(jié)
（1）人體姿態(tài)捕捉方法綜述
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（大連理工大學(xué) 軟件學(xué)院， 遼寧 大連 116600）
摘要：人體姿態(tài)捕捉技術(shù)在人機(jī)交互和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)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(shù)的需求，科學(xué)家從各個方面進(jìn)行了創(chuàng)新性的嘗試
（2）常用的運(yùn)動捕捉技術(shù)從原理上說可分為光學(xué)式、機(jī)械式、電磁式、聲學(xué)式、視頻式、慣性式等六種
（3）聲學(xué)式動作捕捉
傳統(tǒng)聲學(xué)式
主要由超聲波產(chǎn)生器，接收器和處理單元組成
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