動作捕捉系統(tǒng)目前主要有慣性和光學(xué)兩條技術(shù)路線。光學(xué)分為校準(zhǔn)和非校準(zhǔn)。那么我們可以把動作捕捉system分為以下三類:/基于計(jì)算機(jī)視覺的kloc-0/system(光學(xué)非標(biāo)定)、基于標(biāo)志點(diǎn)的optical動作捕捉system(光學(xué)標(biāo)定)和基于慣性傳感器的動作捕捉system(慣性)。簡要分析了動作捕捉system的三種形式。

　　基于計(jì)算機(jī)視覺的I類:動作捕捉系統(tǒng)

　　基于計(jì)算機(jī)視覺原理，許多高速攝像機(jī)從不同角度監(jiān)視和跟蹤目標(biāo)特征。理論上，對于空間中的任意一點(diǎn)，只要能同時(shí)看到兩個(gè)攝像頭，就可以確定該點(diǎn)此刻在空間中的位置。當(dāng)攝像機(jī)以足夠高的速度連續(xù)拍攝時(shí)，可以從圖像序列中獲得該點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。系統(tǒng)采集傳感器通常是基于二維圖像特征或三維形狀特征的光學(xué)相機(jī)?；谟?jì)算機(jī)視覺的動作捕捉系統(tǒng)可以捕捉和識別人體運(yùn)動。少量攝像機(jī)可用于多目標(biāo)、高精度的監(jiān)控區(qū)域；同時(shí)，被監(jiān)控對象不需要佩戴任何設(shè)備，約束力較小。

　　第二類:基于標(biāo)志點(diǎn)的光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)的原理是附著在運(yùn)動物體關(guān)鍵部位(如人體關(guān)節(jié))的標(biāo)記器動作捕捉攝像機(jī)，可以從不同角度實(shí)時(shí)檢測標(biāo)記點(diǎn)，數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理工作站。根據(jù)三角測量原理，可以精確計(jì)算出標(biāo)志點(diǎn)的空間坐標(biāo)，然后基于生物運(yùn)動原理，求解出骨骼的六自由度運(yùn)動。主動和被動光學(xué)動作捕捉system也分為不同的標(biāo)記點(diǎn)發(fā)光技術(shù)。

　　基于標(biāo)志點(diǎn)的光學(xué)運(yùn)動捕捉系統(tǒng)采集大量信號，空間分辨率算法也非常復(fù)雜。實(shí)際上，時(shí)效性與數(shù)據(jù)處理單元的運(yùn)行速度和求解算法的復(fù)雜程度有關(guān)。此外，當(dāng)系統(tǒng)捕捉到物體移動時(shí)，四肢會擋住標(biāo)記點(diǎn)。此外，光學(xué)設(shè)備的校準(zhǔn)程序復(fù)雜，導(dǎo)致精度低且價(jià)格相對較高。

　　基于標(biāo)志點(diǎn)的光學(xué)運(yùn)動捕捉系統(tǒng)可以同時(shí)捕捉多個(gè)目標(biāo)。但在捕捉多個(gè)目標(biāo)時(shí)，如果目標(biāo)之間存在遮擋，會影響捕捉系統(tǒng)的精度，甚至?xí)G失捕捉到的目標(biāo)。

　　第三類:動作捕捉基于慣性傳感器的系統(tǒng)

　　基于慣性傳感器的動態(tài)捕捉系統(tǒng)需要佩戴集成加速度計(jì)、陀螺儀、磁強(qiáng)計(jì)等慣性傳感器件，然后通過算法捕捉運(yùn)動。該系統(tǒng)由慣性設(shè)備和數(shù)據(jù)處理單元組成。數(shù)據(jù)處理單元利用慣性設(shè)備采集的運(yùn)動信息，通過慣性導(dǎo)航原理測量運(yùn)動目標(biāo)的姿態(tài)角。

　　基于慣性傳感器的動態(tài)捕獲系統(tǒng)采集的信號較少，便于實(shí)時(shí)完成姿態(tài)跟蹤任務(wù)。該方案具有姿態(tài)信息范圍廣、靈敏度高、動態(tài)性能好、慣性傳感器體積小、佩戴方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。與上述兩種運(yùn)動捕捉系統(tǒng)相比，基于慣性傳感器的運(yùn)動捕捉系統(tǒng)克服了攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域的限制，可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)捕捉。