動(dòng)作捕捉是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行記錄的一種手段，從技術(shù)原理上分為光學(xué)、慣性、視覺這主要的三類，今天重點(diǎn)介紹一下光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉。光學(xué)動(dòng)作捕捉的主要設(shè)備是兩個(gè)，一個(gè)是攝像頭，另一種是反光標(biāo)記球，攝像頭會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)的光，經(jīng)過Marker的反射，每個(gè)攝像頭都有Marker的二維坐標(biāo)，經(jīng)過軟件的3D重建算法計(jì)算，Marekr在現(xiàn)場(chǎng)的三維坐標(biāo)即可獲得。攝像機(jī)將坐標(biāo)以一定的頻率傳輸給軟件，然后我們就有了不同時(shí)間的標(biāo)記坐標(biāo)數(shù)據(jù)。時(shí)間和坐標(biāo)是DST系統(tǒng)可以獲得的兩個(gè)原始數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，軟件可以計(jì)算出剛體的速度、加速度矢量以及六自由度位置和姿態(tài)信息。將這些信息導(dǎo)入Motion Builder進(jìn)行修復(fù)，然后導(dǎo)入到3dMax、Unreal等軟件之中綁定到模型之上，就可以得到我們常見的動(dòng)作捕捉動(dòng)畫效果了。

因此，頻率肯定是動(dòng)作捕捉設(shè)備的一個(gè)重要參數(shù)，這在科研應(yīng)用之中尤為重要，沒有高頻數(shù)據(jù)反饋，就無法達(dá)到實(shí)時(shí)控制的效果。動(dòng)態(tài)捕捉的參數(shù)有哪些——分辨率、像素、視場(chǎng)、等等，介紹比較復(fù)雜，大家不妨從實(shí)際需要的角度來看看參數(shù)，首先是精度要求，精度越高動(dòng)作越精確，體現(xiàn)在參數(shù)之上的是分辨率和像素?cái)?shù)，懂?dāng)z影的朋友應(yīng)該都能看懂，就不做過多的介紹了。第二個(gè)是實(shí)時(shí)反饋需求，這在科學(xué)研究和虛擬直播之中比較重要，體現(xiàn)在參數(shù)之上的是頻率和延遲，頻率已經(jīng)介紹過了，延遲是數(shù)據(jù)從捕獲到給定坐標(biāo)所需的時(shí)間，一般是毫秒級(jí)的。還有就是拍攝范圍的要求，體現(xiàn)在參數(shù)之上就是視場(chǎng)角和視線，這就決定了同一個(gè)站點(diǎn)需要多少個(gè)攝像頭，而成本控制需要計(jì)算。

動(dòng)作捕捉目前主要應(yīng)用于兩個(gè)領(lǐng)域，一個(gè)是科學(xué)研究，一個(gè)是娛樂。我們應(yīng)該多了解運(yùn)動(dòng)捕捉在娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用，而我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)之上看到的視頻往往就是運(yùn)動(dòng)捕捉在影視、直播之中的應(yīng)用。

但動(dòng)作捕捉最初是作為生物力學(xué)研究的一種科學(xué)工具。在一個(gè)人或其他生物之上附加一個(gè)標(biāo)記，捕捉它的軌跡，計(jì)算每個(gè)標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)矢量，得到你想要的信息。例如，醫(yī)院將整合一套設(shè)備，捕捉患者的靜態(tài)姿勢(shì)和步態(tài)信息，從而監(jiān)控其健康狀態(tài)。一些體育機(jī)構(gòu)還捕捉運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作來指導(dǎo)他們的姿勢(shì)。

在娛樂領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)可以大大提高運(yùn)動(dòng)資源的生產(chǎn)效率，使動(dòng)作更加逼真。效率是最主要的問題，一些RPG游戲之中會(huì)出現(xiàn)大量的NPC，他們的動(dòng)作相對(duì)于主角來說并不重要，也不需要炫目的表現(xiàn)，但是量會(huì)比較大，這時(shí)使用動(dòng)作捕捉設(shè)備進(jìn)行捕捉會(huì)有更大的優(yōu)勢(shì)。

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