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迪斯尼动作捕捉新技术:仅需几个传感器即可轻松搞定

最近,迪斯尼开发出一套全新的实时动作捕捉技术,整个捕捉过程只需要固定的几个惯性传感器即可完成,大大降低了动作捕捉过程的复杂性且该系统的捕捉效果丝毫不差。研发人员称,其实有时过多的各种配件反而会影响动作捕捉的效果。

 

佩戴动作捕捉服装的人员,资料图


这是因为,传统的动作捕捉技术需要在被捕捉物体的身上标记诸多光学标记,并佩戴加速度传感器、陀螺仪、磁力计等惯性姿态测量传感器。同时,捕捉过程极为复杂且漫长。而且,这样的捕捉过程会产生大量数据,后期处理也非常麻烦。

研究人员称,迪士尼最新开发的这套全新的实时动作捕捉系统,通过最少的设备和实时反馈,来完成实时动作捕捉。通常完成一套实时动作捕捉,只需要1个小时、甚至更短的时间。

 

迪斯尼这套新型动捕系统,只需佩戴几个传感器即可完成动作捕捉过程。资料图


具体来说,在这套新型动捕系统中,只需在被捕捉对象的四肢、头以及尾椎骨上佩戴传感器即可,并通过在同一个地方的光学标记参考位置,来监测被捕捉对象的位移。接下来,将这仅有的几个传感器所监测到的数据,输入到预先设定好的物理模型中,就可大致了解被捕捉对象的身体动作。

同时,基于标记的位置和位移来准确计算被捕捉对象身体的位置和动作。最后,再将两组数据汇总,经过数据修正、处理后,最终完成动作捕捉。

 

图中,蓝色人型是正常被捕捉对象佩戴传感器而产生的动作轨迹,绿色人型则是计算模型。资料图


据了解,在这套系统中,即便出现了没有佩戴传感器的部位,如手肘、膝盖等,导致产生了一些奇怪的运动方式,动作捕捉系统也能准确地断定其为误差数据,因为在物理模型中这些动作就是不被允许存在的。如上述示意图所示,蓝色人型是正常被捕捉对象所佩戴传感器而产生的动作轨迹,而绿色人型则是计算模型。

目前,在基于惯性传感器的全身动作捕捉系统中,陀螺仪传感器常用来处理旋转运动,加速度传感器用于处理直线运动,磁力计则用于处理方向。简单来说,陀螺仪能够知道我们是否转了身,加速度传感器可以知道我们运动了多长距离,而磁力计则可以知道我们的运动方向。在动作捕捉系统中,这三种传感器通过充分利用各自的特长,实现了实时跟踪目标物体运动的目的。

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