如果你關(guān)注電影、電視、動漫或者游戲，我相信你聽說過動作捕捉。事實上，無論是屏幕上的戰(zhàn)場還是真實的軍事領(lǐng)域，R&D設(shè)計的機器人/無人機到海底隧道的測量；Optics動作捕捉在科研、工業(yè)、教育、娛樂、軍事等領(lǐng)域提供極其精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。那么問題是面部表情捕捉系統(tǒng)是如何工作的呢？

　　紅外動作捕捉鏡頭采用光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)，防抓拍系統(tǒng)POE由一個連接器、動作捕捉軟件和若干配件(如校準(zhǔn)工具、鏡頭云臺等)組成。).它的工作原理是:紅外線通過透鏡發(fā)射，紅外線反射到標(biāo)志點。鏡片上的感應(yīng)矩陣可以接收反射的紅外線，兩個鏡片同時工作，確定標(biāo)志點在三維空間的坐標(biāo)；通過向動作捕捉軟件傳輸大量坐標(biāo)數(shù)據(jù)POE，可以解算出目標(biāo)在空間的位置、方向和軌跡，實現(xiàn)對目標(biāo)的跟蹤。、

　　探討optical動作捕捉system的具體工作流程及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　校準(zhǔn)

　　雖然理論上兩個鏡頭可以確定目標(biāo)在三維空間的坐標(biāo)，但實際操作中目標(biāo)上的一些標(biāo)記點可能會被遮擋，所以一套optical動作捕捉系統(tǒng)會配備多個鏡頭。標(biāo)定過程是利用標(biāo)定工具計算出鏡頭精確的空間位置和角度，建立三維空間坐標(biāo)(XYZ軸)準(zhǔn)備精確的動作捕捉。

　　光學(xué)3D動作捕捉系統(tǒng)中使用的校準(zhǔn)工具通過L形校準(zhǔn)工具確定空間X、Y和Z三個坐標(biāo)軸的方向和原點。

　　在光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)中，每個紅外動作捕捉鏡頭都有一個發(fā)射紅外光的紅外(長波)發(fā)射器；反射紅外光的標(biāo)記附著在被捕捉的目標(biāo)上，多鏡頭上的傳感器矩陣會接收標(biāo)記反射的紅外光。

　　將不同位置的鏡頭集合到標(biāo)記點的位置后，就可以計算出該點在空間中的三維坐標(biāo)。通過這一原理，動作捕捉系統(tǒng)可以同時采集目標(biāo)上多個標(biāo)志點的一系列三維坐標(biāo)。

　　捕獲的主要目的是跟蹤和恢復(fù)目標(biāo)的運動信息。在時間軸上，多個鏡頭可以跟蹤標(biāo)記點的運動軌跡和信息。

　　在采集過程中，動作捕捉lens的分辨率和頻率非常重要，直接決定了動作捕捉的精度。動作捕捉的精度要求非常嚴(yán)格，無論是娛樂、科研、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。目前世界頂級的抓拍鏡頭，分辨率1200萬像素，頻率340Hz，精度達到亞毫米級。

　　反射標(biāo)志是動作捕捉中應(yīng)用最廣泛的傳感器，因為它重量輕，體積小，成本低，不易損壞。無論捕捉目標(biāo)是演員、動物、無人機、機器人、殘疾患者、職業(yè)運動員，都不會干擾目標(biāo)動作，從而實現(xiàn)最真實、最準(zhǔn)確的動作捕捉。

　　識別目標(biāo)

　　在收集跟蹤了optical動作捕捉系統(tǒng)之后，還有一個重要的任務(wù):識別。

　　無論運動捕捉的目標(biāo)是表演者、機器人/無人機、船舶、車輛模型，都需要分析各個標(biāo)記點之間的相互位置關(guān)系。所以動作捕捉system第一次工作時，系統(tǒng)需要對每個識別點進行編碼，建立整個目標(biāo)參考模板(如果目標(biāo)是人，這個模板就是人的骨架模型)。然后動作捕捉system會根據(jù)這個模板完成識別工作。