動作捕捉是對物體運動進(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，今天重點介紹一下光學(xué)運動捕捉。光學(xué)動作捕捉的主要設(shè)備是兩個，一個是攝像頭，另一種是反光標(biāo)記球，攝像頭會發(fā)出特定波長的光，經(jīng)過Marker的反射，每個攝像頭都有Marker的二維坐標(biāo)，經(jīng)過軟件的3D重建算法計算，Marekr在現(xiàn)場的三維坐標(biāo)即可獲得。攝像機將坐標(biāo)以一定的頻率傳輸給軟件，然后我們就有了不同時間的標(biāo)記坐標(biāo)數(shù)據(jù)。時間和坐標(biāo)是DST系統(tǒng)可以獲得的兩個原始數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，軟件可以計算出剛體的速度、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作捕捉動畫效果了。

因此，頻率肯定是動作捕捉設(shè)備的一個重要參數(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)到實時控制的效果。動態(tài)捕捉的參數(shù)有哪些——分辨率、像素、視場、等等，介紹比較復(fù)雜，大家不妨從實際需要的角度來看看參數(shù)，首先是精度要求，精度越高動作越精確，體現(xiàn)在參數(shù)之上的是分辨率和像素數(shù)，懂?dāng)z影的朋友應(yīng)該都能看懂，就不做過多的介紹了。第二個是實時反饋需求，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)所需的時間，一般是毫秒級的。還有就是拍攝范圍的要求，體現(xiàn)在參數(shù)之上就是視場角和視線，這就決定了同一個站點需要多少個攝像頭，而成本控制需要計算。

動作捕捉目前主要應(yīng)用于兩個領(lǐng)域，一個是科學(xué)研究，一個是娛樂。我們應(yīng)該多了解運動捕捉在娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用，而我們在網(wǎng)絡(luò)之上看到的視頻往往就是運動捕捉在影視、直播之中的應(yīng)用。

但動作捕捉最初是作為生物力學(xué)研究的一種科學(xué)工具。在一個人或其他生物之上附加一個標(biāo)記，捕捉它的軌跡，計算每個標(biāo)記的運動矢量，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)姿勢和步態(tài)信息，從而監(jiān)控其健康狀態(tài)。一些體育機構(gòu)還捕捉運動員的動作來指導(dǎo)他們的姿勢。

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

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