运动捕捉及仿真

项目简介

运动捕捉方案可采用接触式惯导测量和图像捕捉两种方案结合进行。接触式主要应用于医疗手术领域,图像捕捉则应用于仿生领域。

客户背景

运动捕捉的实质就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。运动捕捉应用领域也远远超出了表演动画,并成功地用于虚拟现实、游戏、人体工程学研究、模拟训练、医疗康复、生物力学研究等许多方面。 而运动仿真对于性能优化、安全工程、检测检验、培训、教育和视频游戏至关重要。

项目背景

借助于公司成熟的定位导航产品和具有自主知识产权的图像测距技术,将两者融合,可以克服各自的应用场景缺陷,从而提高产品定位综合性能,拓宽其应用范围。运动捕捉以前一直依托单一方式进行,将机械式和图像方法结合必将给该行业带来深刻的变革和影响。运动捕捉的问题解决后,必然引发相关仿真领域的革命性突破,如增强现实、拍摄、动画等领域。截至目前,正在做INS/GNSS/图像测距的融合。

业务挑战

机械式运动捕捉技术相对图像技术来说较为成熟,应用效果也较为理想。图像运动捕捉技术则处于刚刚起步阶段。现时主要矛盾来自于机械式需要图像来拓宽应用场景,图像则需要机械式来标定自己提高自身的测量精度。提高图像测距的精度成为当务之急。

解决方案

运动捕捉四中主要方式中,声学和电磁由于抗干扰性差,应用范围较窄,大多采用机械式和图像结合的方案。通过在物体关键节点上加装超小型惯性测量传感器,实时使用核心算法实现载体运动的推算及跟踪。视觉式运动捕捉基于计算机视觉原理,通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。从理论上来说,对于空间中一个点,只要它能同时为两台摄像机所见,则根据同一时刻两相机所拍摄的图像和相机参数,可以确定该时刻改点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时,从图像序列中就可以得到改点的运动轨迹。将两者结果做融合即可得到相对准确的轨迹。运动捕捉技术将三维运动进行数字化,其应用前景广阔