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惯性动作捕捉系统应用案例介绍
一、惯性动作捕捉组成:
a) 传感器。所谓传感器是固定在运动物体特定部位的跟踪装置，它将向Motion capture系统提供运动物体运动的位置信息，一般会随着捕捉的细致程度确定跟踪器的数目。
b) 信号捕捉设备。这种设备会因Motion capture系统的类型不同而有所区别，它们负责位置信号的捕捉。对于机械系统来说是一块捕捉电信号的线路板，对于光学Motion capture系统则是高分辨率红外摄像机。
c) 数据传输设备。Motion capture系统，特别是需要实时效果的Motion capture系统需要将大量的运动数据从信号捕捉设备快速准确地传输到计算机系统进行处理，而数据传输设备就是用来完成此项工作的。
d) 数据处理设备。经过Motion capture系统捕捉到的数据需要修正、处理后还要有三维模型相结合才能完成相应的工作，这就需要我们应用数据处理软件或硬件来完成此项工作。
二、惯性动作捕捉代表厂商：
1、3DSUIT
3DSuit Inc.在基于惯性传感器定位和导向的跟踪解决方案开发领域居于领先地位。出于对人类动作跟踪领域的热爱，3DSuit的技术已被应用于上至全身移动、下到一个手指头的跟踪之中。
公司成立于2006年，3DSuit先后为工业/商业客户、军工客户和行业领域应用客户提供专业解决方案。目前，3DSuit的商业客户已经覆盖了从中国到墨西哥的很多区域。3DSuit全身动作跟踪系统发布于2010年初，其客户包括专业动漫师、大学和游戏开发者等；3DTracker，发布于2010年的下半年，正 在经历其在业界的初步推广，并将很快作为HMD供应商的标准选用产品提供。
在军事领域的开发中，3DSuit已经完成了一项为美国军队提供的室内定位和定向跟踪以及操作后复查系统的初步开发。该系统表现出提供实时跟踪和小部队飞行作战的潜力，同时还表现出经过培训后具备在操作后复查中对培训体验进行全3D表述的能力。
产品简介
新版本3D Suit采用OVs3惯性传感器，可以对人体主要骨骼部位的运动进行实时测量。另外有三种套装形式可供您选择。3D Suit采用17个惯性传感器，可以对人体主要骨骼部位的运动进行实时测量。
2、Xsens Technologies
Xsens Technologies公司是一家基于微型MEMS惯性传感技术的运动、方向和位置测量产品的供应商，并在该领域处于领先地位。
Xsens公司产品为低成本、高精确度的小型3D运动测量设备。该产品的这些特性支持在小型（无人）车辆的控制、稳定和导航中的应用；此外，产品还应用于诸如惯性全身人体运动捕捉（无摄影机式角色动画、VR训练和模拟、运动和医疗中适用）等全新领域当中。
Xsens公司研制开发出最先进的小型MEMS惯性传感器（加速计、回转仪）、辅助技术（GPS/GNSS、视觉、气压计、磁场传感器）及具有所有权的“传感器融合”软件算法。
代表产品：MVN
Xsens MVN 惯性动作捕捉系统
产品简介
MVN是一款便携式全身动作捕捉解决方案，无需使用摄像机即可对人体动作进行捕捉，具有灵活性强的特点，无论在室内室外均可使用。MVN动作捕捉流程不用进行过多的调节，避免了信号阻挡或者标记物丢失的问题。
三、惯性动作捕捉实际应用案例
1、布拉格汗使用MVN动作捕捉设备为舞蹈注入活力
布拉格汗
在以往的10余年里，布拉格汗（本名：莫里斯·恩格伦）一直活跃在世界各地的舞台上，最初他是一名DJ，而后成为了艺术家。从二十世纪九十年代初开始，布拉格汗所在的Lords of Acid乐队出版的《Lust》专辑让好莱坞发现了他们在歌曲创作方面的才华。在为电影《本能》创作插曲之后，他们又应邀为《银色猎物》、《坏中尉》、《末世纪暴潮》、《王牌大间谍》等多部影视大片创作歌曲。他们还为头号视频游戏《真人快打》创作了一整套名为《众神》的专辑。
不满足于仅在音乐方面取得的成就，布拉格汗希望尝试一些新鲜事物。他们发起了一项剧场巡演，为其乐队以往接触过的不同艺术形式搭建了展示平台。布拉格汗翻唱了许多古典风格的歌曲，这些翻唱歌曲作为每场表演的主干，与视频艺术、芭蕾、时装、绘画、表演艺术等交相辉映。
在进行过两个剧场巡演后，布拉格汗举办了第三场创新的艺术演出，名为《一帧又一帧 —— 艺术与技术的结合》，从2007年10月25日开始，该表演已先后在比利时和荷兰的35家影剧院举行。
一帧又一帧
继 《一帧又一帧》剧场演出的推出，布拉格汗尝试着在文化层面内创造出新的表现视角。技术不仅丰富了不同的艺术形式，还能以多种不同的方式将音乐、舞蹈、戏剧以及其它艺术表演呈现给广大观众。在演出过程中，布拉格汗用不同风格的音乐和艺术表演献给观众视觉盛宴，期间采用了诸多创新技术，包括：智能换装、运动捕捉、创新3D投影、虚拟人物、虚拟世界等……（未完）
2、Cabourg赛马跑道使用MT9动作捕捉设备检测跛足赛马
快速、准确、可靠的跛足赛马检测
在早期阶段使用3 MT9s根据马脊椎评估检测出跛足的赛马。在Cabourg的赛马跑道（法国诺曼底，见照片）上，Cirale赛马场的的研究人员正在测量快跑中的马匹背部的对称性，跛足的赛马因为小肌腱损伤故在做对角线行程运动中存在有细微的差别，研究人员使用简单的3 MT9s测量技术，只需不到半小时即可获知，否则就只能用X射线或精密的摄像系统才可观察到这种细微的差别（Audigié等人2002年，J. Biomech）。
3 MT9s测量技术将马背不同位置的运动幅度通过高通滤波加速计算，然后通过每步求平均数求得最终结果。只需短短几百米的小跑，就足可以获得准确的结果，误差仅有……（未完）
3、辛迪加娱乐制作公司使用MVN制作仓鼠动画
瑞典斯德哥尔摩的辛迪加娱乐制作公司（Syndicate Entertainment）从2007年5月起开始使用MVN设备。该机构是一家专门从事数字化影像制作的视觉效果工作室，客户包括宜家、奥迪汽车、丰田、凯莉米洛、碧昂丝、雷诺、萨博、可口可乐、耐克等。该公司是第一家在电影角色动画制作中使用MVN设备的制作机构。
辛迪加娱乐制作公司为REW（一家德国大型电力企业）制作了一部电视广告片，主角是一只小仓鼠，它将对房屋设计和供暖系统进行评论。在最初制作过程中，他们使用了一只真的仓鼠，并聘请两名专业动物训练员对其进行训练，但效果并不理想，无法满足客户的要求。随后，他们尝试用计算机制作动画仓鼠，并使用MVN设备赋予其生命。
辛迪加公司表示：“MVN设备在易用性和灵活性方面出类拔萃，并且拆开包装……（未完）
4、Re-lion步行训练集成MVN动作捕捉设备实现虚拟现实训练
Re-lion步行训练技术允许人们完全沉浸在虚拟环境之中。在荷兰应用科学研究组织研究所，这项技术是与任务模拟中心的模拟环境联系在一起的。
发生在Marnehuizen 1军事训练村的虚拟复制场景有医疗救助和翻车，其中医疗救助队是车队的一部分，医疗救助这一过程在抵达村庄广场时遭炮火攻击下进行，翻车是车在一个简易爆炸装置爆炸后翻车。该方案的目标是量化对象迷失方向时如何处理压力，比如医疗助理在面临数个压力因素时，是否记得程序。
另一压力因素是一个高温室，模拟了对象需要忍受的长途行进，对象遇到的第一个虚拟病人严重受伤且无法挽救。在这个项目中有一个现实世界模拟和一个完整的虚拟模拟的有趣混合，气候室内的热是真实的，根据瞳孔、心跳、血压对病人进行诊断的基础上给予注射也是真实的；所有其余部分则都是虚拟的，包括训练环境、低飞的F16战斗机和车队等。MVN动作捕捉系统可以使对象在虚拟环境中自由走动，同时由于被测对象佩戴了HMD（头戴式显示器），他们可以看到对方的动作，还可以相互交流，这使得模拟非常逼真、可信，从而对培训目标的达成起到了促进作用。
Re-lion利用MVN SDK在步行训练机中集成了MVN动作捕捉系统，MVN SDK为软件应用中……（未完）
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2012-04-27 10:52:24
