荊州mg動(dòng)畫制作運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的骨骼模型
機(jī)電式運(yùn)動(dòng)捕獲系統(tǒng)包括傳感器、機(jī)械傳動(dòng)裝置等。其撼小原理是南機(jī)械裝置傳遞人體 角色動(dòng)畫*55的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并由放置在人體主要關(guān)節(jié)處的電位計(jì)或角度測(cè)量?jī)x感應(yīng)關(guān)節(jié)角度。這類系 統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為：捕獲范圍極大；在三種類型的捕獲設(shè)備中，價(jià)格比較便宜；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集；感應(yīng)器不會(huì) 閉塞：可以同時(shí)捕獲多個(gè)表演者的互動(dòng)。其不足之處為：捕獲頻率低；硬件笨重，束縛表演者的活動(dòng) ；感應(yīng)器配置固定；通常只能捕獲關(guān)節(jié)角度的變化，而不能捕獲空間位置的變化。
總體來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)捕獲的過(guò)程是，首先請(qǐng)表演者按照動(dòng)畫師的要求，模仿動(dòng)畫設(shè)計(jì)中的人物角色進(jìn) 行表演，然后使用運(yùn)動(dòng)捕獲設(shè)備采集人物各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)位置信號(hào)，并且針對(duì)這些信號(hào)，利用設(shè)備白帶 的專用軟件進(jìn)行后處理，從而得到人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的真實(shí)數(shù)據(jù)。目前，運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)格式主要包括BVH， BVA，CSM，BIP，TRC，AMC，ASF，C3D，TVD等。圖5.2繪出了常見的BVH數(shù)據(jù)所描述的人體關(guān)節(jié)模型。 圖5.2 原始運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)的骨骼模型 圖5.3 運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的分類 *數(shù)中勸畫創(chuàng)作與后期視頻處理技術(shù)*直接從圖像得到人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，而是建立一個(gè)3D觀察區(qū)域，然 后采用由輪廓線估計(jì)形狀( shape-from-silhouette，SFS)、可見外殼(visual hull)等方法，通過(guò)3D 體素?cái)M合人體模型，從而得到人體3D運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。根據(jù)以上原理，Mikic等‘‘’-實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于體素 的運(yùn)動(dòng)捕獲的系統(tǒng)，從6個(gè)攝像機(jī)的同步視頻中提取輪廓線來(lái)重建人體的3D體素?cái)?shù)據(jù)，然后標(biāo)記人體的 各個(gè)部分，并采用卡爾曼濾波來(lái)獲取人體姿態(tài)序列。Theobalt等√-Q建立了一個(gè)從多個(gè)同步視頻中獲 取不帶標(biāo)記的人體3D運(yùn)動(dòng)原型系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)首先基于背景剔除方法獲取人體輪廓線．構(gòu)造人體的可 見外殼；然后識(shí)別和跟蹤視頻中人體的頭、手、腳等特征點(diǎn)的2D位置，進(jìn)而確定其對(duì)應(yīng)的3D位置；最 后，通過(guò)這些特征點(diǎn)來(lái)求解人體模型和可見外殼之間的最優(yōu)擬合結(jié)果，進(jìn)而確定人體模型的3D姿態(tài)。 這種方法的顯著優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需標(biāo)記、人體運(yùn)動(dòng)不受限制。
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