動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)全(quan)解(xie)析(xi):從(zong)原(yuan)理(li)到(dao)應(ying)用(yong)的(di)指(zhi)南(nan)
動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong),這(zhe)一(yi)融(rong)合(ge)了(liao)科(ke)技(ji)與(yu)藝(yi)術(zhu)創(chuang)意(yi)的(di)技(ji)術(zhu),正(zheng)逐(zhu)步(bu)滲(shen)透(tou)到(dao)影(ying)視(shi)製(zhi)作(zuo)、遊(you)戲(xi)開(kai)發(fa)、虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)、醫(yi)療(liao)康(kang)複(fu)、體(ti)育(yu)訓(xun)練(lian)等(deng)多(duo)個(ge)領(ling)域(yu),為(wei)我(wo)們(men)的(di)生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)了(liao)沉(chen)浸(jin)式(shi)體(ti)驗(yan)。本(ben)文(wen)將(qiang)帶(dai)您(nin)深(shen)入(ru)了(liao)解(xie)它(ta)的(di)原(yuan)理(li)、技(ji)術(zhu)類(lei)型(xing)、應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)以(yi)及(ji)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。
原(yuan)理(li)
動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong),顧(gu)名(ming)思(si)義(yi),是(shi)一(yi)種(zhong)用(yong)於(yu)記(ji)錄(lu)並(bing)處(chu)理(li)人(ren)或(huo)其(qi)他(ta)物(wu)體(ti)動(dong)作(zuo)的(di)技(ji)術(zhu)。其(qi)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)傳(zhuan)感(gan)器(qi)來(lai)捕(bu)捉(zhuo)運(yun)動(dong)物(wu)體(ti)的(di)位(wei)置(zhi)信(xin)息(xi),再(zai)經(jing)過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)處(chu)理(li)後(hou)得(dei)到(dao)三(san)維(wei)空(kong)間(jian)坐(zuo)標(biao)的(di)數(shuo)據(ju)。這(zhe)些(xie)傳(zhuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)是(shi)光(guang)學(xue)的(di)、慣(guan)性(xing)測(ce)量(liang)單(shan)元(yuan)(IMU)的(di)、磁(ci)性(xing)的(di)或(huo)超(chao)聲(sheng)波(bo)的(di),其(qi)中(zhong)光(guang)學(xue)式(shi)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)因(yin)其(qi)高(gao)精(jing)度(duo)、高(gao)效(xiao)率(shuai)而(er)應(ying)用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛(fan)。
光(guang)學(xue)式(shi)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)高(gao)速(su)紅(hong)外(wai)攝(she)像(xiang)頭(tou),從(zong)不(bu)同(tong)角(jue)度(duo)捕(bu)捉(zhuo)固(gu)定(ding)在(zai)人(ren)體(ti)或(huo)物(wu)體(ti)上(shang)的(di)反(fan)光(guang)標(biao)記(ji)點(dian)的(di)位(wei)置(zhi)變(bian)化(hua)。這(zhe)些(xie)標(biao)記(ji)點(dian)通(tong)常(chang)是(shi)反(fan)光(guang)球(qiu)或(huo)LED燈(deng),安(an)裝(zhuang)在(zai)運(yun)動(dong)物(wu)體(ti)的(di)關(guan)鍵(jian)部(bu)位(wei)。攝(she)像(xiang)頭(tou)捕(bu)捉(zhuo)到(dao)這(zhe)些(xie)標(biao)記(ji)點(dian)的(di)2D圖(tu)像(xiang)數(shuo)據(ju)後(hou),通(tong)過(guo)三(san)角(jue)測(ce)量(liang)法(fa)計(ji)算(suan)出(chu)它(ta)們(men)在(zai)3D空(kong)間(jian)中(zhong)的(di)位(wei)置(zhi)。隨(sui)著(zhuo)運(yun)動(dong)物(wu)體(ti)的(di)移(yi)動(dong),攝(she)像(xiang)頭(tou)連(lian)續(xu)拍(pai)攝(she),從(zong)而(er)得(dei)到(dao)其(qi)運(yun)動(dong)軌(gui)跡(ji)。
技(ji)術(zhu)類(lei)型(xing)
根(gen)據(ju)所(suo)使(shi)用(yong)的(di)傳(zhuan)感(gan)器(qi)和(hu)原(yuan)理(li)的(di)不(bu)同(tong),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)多(duo)種(zhong)類(lei)型(xing),主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)光(guang)學(xue)式(shi)、慣(guan)性(xing)式(shi)、機(ji)械(xie)式(shi)、聲(sheng)學(xue)式(shi)和(hu)電(dian)磁(ci)式(shi)。其(qi)中(zhong),光(guang)學(xue)式(shi)和(hu)慣(guan)性(xing)式(shi)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)因(yin)其(qi)高(gao)精(jing)度(duo)、高(gao)效(xiao)率(shuai)和(hu)便(pian)攜(xie)性(xing)而(er)備(bei)受(shou)青(qing)睞(lai)。
光(guang)學(xue)式(shi)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)標(biao)記(ji)點(dian)式(shi)光(guang)學(xue)和(hu)無(wu)標(biao)記(ji)點(dian)式(shi)光(guang)學(xue)兩(liang)類(lei)。標(biao)記(ji)點(dian)式(shi)光(guang)學(xue)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)通(tong)過(guo)捕(bu)捉(zhuo)反(fan)光(guang)標(biao)記(ji)點(dian)的(di)位(wei)置(zhi)變(bian)化(hua)來(lai)實(shi)現(xian)運(yun)動(dong)捕(bu)捉(zhuo),而(er)無(wu)標(biao)記(ji)點(dian)式(shi)光(guang)學(xue)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)則(ze)通(tong)過(guo)提(ti)取(qu)人(ren)體(ti)關(guan)節(jie)點(dian)在(zai)二(er)維(wei)圖(tu)像(xiang)中(zhong)的(di)坐(zuo)標(biao),再(zai)根(gen)據(ju)多(duo)相(xiang)機(ji)視(shi)覺(jue)三(san)維(wei)測(ce)量(liang)計(ji)算(suan)關(guan)節(jie)的(di)三(san)維(wei)空(kong)間(jian)坐(zuo)標(biao)。
慣(guan)性(xing)式(shi)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)則(ze)通(tong)過(guo)安(an)裝(zhuang)在(zai)運(yun)動(dong)物(wu)體(ti)上(shang)的(di)慣(guan)性(xing)傳(zhuan)感(gan)器(qi)(如(ru)加(jia)速(su)度(duo)計(ji)、陀(tuo)螺(luo)儀(yi)和(hu)磁(ci)力(li)計(ji))來(lai)記(ji)錄(lu)其(qi)加(jia)速(su)度(duo)和(hu)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(duo),進(jin)而(er)計(ji)算(suan)出(chu)運(yun)動(dong)軌(gui)跡(ji)。這(zhe)種(zhong)係(ji)統(tong)不(bu)依(yi)賴(lai)外(wai)部(bu)攝(she)像(xiang)頭(tou),因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)在(zai)更(geng)複(fu)雜(za)和(hu)動(dong)態(tai)的(di)環(huan)境(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)。
應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)
應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)廣(guang)泛(fan),涵(han)蓋(ge)了(liao)影(ying)視(shi)製(zhi)作(zuo)、遊(you)戲(xi)開(kai)發(fa)、虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)、醫(yi)療(liao)康(kang)複(fu)、體(ti)育(yu)訓(xun)練(lian)等(deng)多(duo)個(ge)領(ling)域(yu)。
在(zai)影(ying)視(shi)製(zhi)作(zuo)中(zhong),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技(ji)術(zhu)能(neng)夠(gou)製(zhi)作(zuo)出(chu)逼(bi)真(zhen)的(di)虛(xu)擬(ni)角(jue)色(shai)和(hu)動(dong)畫(hua)效(xiao)果(guo),為(wei)觀(guan)眾(zhong)帶(dai)來(lai)震(zhen)撼(han)的(di)視(shi)覺(jue)體(ti)驗(yan)。例(li)如(ru),在(zai)電(dian)影(ying)《阿(e)凡(fan)達(da)》中(zhong),導(dao)演(yan)詹(zhan)姆(mu)斯(si)·卡(qia)梅(mei)隆(long)就(jiu)使(shi)用(yong)了(liao)先(xian)進(jin)的(di)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技(ji)術(zhu),將(qiang)演(yan)員(yuan)的(di)動(dong)作(zuo)轉(zhuan)化(hua)為(wei)CG角(jue)色(shai)的(di)動(dong)作(zuo),實(shi)現(xian)了(liao)演(yan)員(yuan)表(biao)演(yan)與(yu)角(jue)色(shai)形(xing)象(xiang)的(di)完(wan)滿(man)分(fen)離(li)。
在(zai)遊(you)戲(xi)開(kai)發(fa)中(zhong),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技(ji)術(zhu)則(ze)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)更(geng)加(jia)自(zi)然(ran)和(hu)流(liu)暢(chang)的(di)角(jue)色(shai)動(dong)作(zuo),提(ti)升(sheng)玩(wan)家(jia)的(di)沉(chen)浸(jin)感(gan)和(hu)體(ti)驗(yan)。許(xu)多(duo)大(dai)型(xing)遊(you)戲(xi)都(du)采(cai)用(yong)了(liao)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技(ji)術(zhu)來(lai)捕(bu)捉(zhuo)角(jue)色(shai)的(di)動(dong)作(zuo)和(hu)表(biao)情(qing),使(shi)虛(xu)擬(ni)角(jue)色(shai)更(geng)加(jia)栩(xu)栩(xu)如(ru)生(sheng)。
此(ci)外(wai),在(zai)醫(yi)療(liao)康(kang)複(fu)領(ling)域(yu),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技(ji)術(zhu)被(bei)用(yong)於(yu)患(huan)者(zhe)康(kang)複(fu)治(zhi)療(liao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(di)步(bu)態(tai)分(fen)析(xi)與(yu)矯(jiao)正(zheng),幫(bang)助(zhu)醫(yi)生(sheng)更(geng)準(zhun)確(que)地(de)診(zhen)斷(duan)病(bing)情(qing)並(bing)製(zhi)定(ding)個(ge)性(xing)化(hua)治(zhi)療(liao)方(fang)案(an)。在(zai)體(ti)育(yu)訓(xun)練(lian)領(ling)域(yu),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)技(ji)術(zhu)則(ze)能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)教(jiao)練(lian)分(fen)析(xi)運(yun)動(dong)員(yuan)的(di)技(ji)術(zhu)動(dong)作(zuo),製(zhi)定(ding)科(ke)學(xue)的(di)訓(xun)練(lian)計(ji)劃(hua),提(ti)高(gao)運(yun)動(dong)成(cheng)績(ji)。
未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)
隨(sui)著(zhuo)技(ji)術(zhu)的(di)不(bu)斷(duan)進(jin)步(bu)和(hu)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)的(di)不(bu)斷(duan)拓(ta)展(zhan),捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)正(zheng)逐(zhu)步(bu)向(xiang)更(geng)高(gao)精(jing)度(duo)、更(geng)高(gao)效(xiao)率(shuai)、更(geng)低(di)成(cheng)本(ben)的(di)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。未(wei)來(lai),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)將(qiang)與(yu)虛(xu)擬(ni)現(xian)實(shi)、增(zeng)強(jiang)現(xian)實(shi)、人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)前(qian)沿(yan)技(ji)術(zhu)深(shen)度(duo)融(rong)合(ge),形(xing)成(cheng)更(geng)加(jia)綜(zeng)合(ge)的(di)解(xie)決(jue)方(fang)案(an),滿(man)足(ju)更(geng)複(fu)雜(za)的(di)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)需(xu)求(qiu)。同(tong)時(shi),隨(sui)著(zhuo)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei)的(di)不(bu)斷(duan)升(sheng)級(ji)和(hu)軟(ruan)件(jian)算(suan)法(fa)的(di)不(bu)斷(duan)優(you)化(hua),捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)的(di)性(xing)能(neng)和(hu)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)將(qiang)得(dei)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)。
總(zong)之(zhi),動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)融(rong)合(ge)了(liao)科(ke)技(ji)與(yu)藝(yi)術(zhu)創(chuang)意(yi)的(di)技(ji)術(zhu),正(zheng)以(yi)其(qi)魅(mei)力(li)和(hu)無(wu)限(xian)的(di)潛(qian)力(li)改(gai)變(bian)著(zhuo)我(wo)們(men)的(di)生(sheng)活(huo)。無(wu)論(lun)是(shi)影(ying)視(shi)製(zhi)作(zuo)、遊(you)戲(xi)開(kai)發(fa)還(huan)是(shi)醫(yi)療(liao)康(kang)複(fu)、體(ti)育(yu)訓(xun)練(lian)等(deng)領(ling)域(yu),捕(bu)捉(zhuo)係(ji)統(tong)都(du)將(qiang)繼(ji)續(xu)發(fa)揮(hui)著(zhuo)重(chong)要(yao)作(zuo)用(yong),為(wei)我(wo)們(men)的(di)生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)更(geng)加(jia)豐(feng)富(fu)多(duo)彩(cai)的(di)體(ti)驗(yan)。