渭南flash動畫創(chuàng)作運動捕獲及設(shè)備制作案例系列
5.2 研究現(xiàn)狀及基礎(chǔ)知識5.2.1 運動捕獲 運動捕獲技術(shù)(motion capture)是一種高級動畫技術(shù)，具體指在演員進行運動動作時，捕獲其主 要關(guān)節(jié)的運動軌跡，可實現(xiàn)人物運動信息記錄自動化，產(chǎn)生運動的基本軌跡，然后將記錄的運動信， 自、傳遞給動畫模型，達到控制其運動的目的。通過運動捕獲獲得一個真實的原始運動作為原型，可 以避免為人體運動構(gòu)造一個復(fù)雜的物理仿真模型的困難，而只需要修改運動數(shù)據(jù)以符合新的角色或場 景等要求，并注意保持原有運動的特色，就可以創(chuàng)建逼真和自然的人物角色運動。
1)運動捕獲及設(shè)備 運動捕獲可以定義為‘幻：利用照相機、攝像機或其他運動捕獲系統(tǒng)將人或動物的（關(guān)節(jié)）運動 狀態(tài)序列真實地記錄、保留下來，以便分析、處理和利用。運動捕獲技術(shù)被廣泛運用于娛樂、醫(yī)學(xué)、 體育、司法等行業(yè)，尤其是在計算機動畫制作方面發(fā)揮了特別重要的作用。 *flash動畫創(chuàng)作與后期視頻處理技術(shù)*
在運動捕獲技術(shù)的發(fā)展歷史上。有二：個先驅(qū)者做出了開創(chuàng)性的貢獻：＼。第一位是Eadweard Muybridge(1830-1904)，他于1872年拍出了世界上第一個運動序列照片，并從中發(fā)現(xiàn)馬可以四蹄懸空 ；而在1884 1885年間。他甚至拍攝了20000張人與動物的包含各種運動狀態(tài)的照片。第二位是 Etienne-Jules Marev(1830-19cj4)，他是一位法國醫(yī)生，同時又是發(fā)明家和攝影家。他的主要功績是 首次運用視頻的方法來分析人和動物的運動，發(fā)明了連續(xù)照相法并且第一次成功拍攝了鳥的飛翔。第 三位是Harold Edgerton(1903-1990)，美國麻省理工學(xué)院(MIT)的一位學(xué)者，主要貢獻是發(fā)明了頻閃觀 測儀和電子閃光燈。他還是高速照相的先驅(qū)，其拍攝的“奶滴與皇冠”和“洞穿蘋果的子彈”是攝影 史上的經(jīng)典作品。 圖5.1
運動捕獲設(shè)備L1-(a)光學(xué)運動捕獲系統(tǒng) (b)電磁式運動捕獲系統(tǒng) 《，，機電式運動捕 獲系統(tǒng) 現(xiàn)在的運動捕獲硬件早已告別了早期的照相機而獲得了巨大的發(fā)展。當(dāng)前的運動捕獲硬件系統(tǒng)按 傳感器和感應(yīng)源放置的位置（以捕獲對象的身體為參照）分為三大類：光學(xué)運動捕獲系統(tǒng)、電磁式運 動捕獲系統(tǒng)和機電式運動捕獲系統(tǒng)，如圖5.1所示。 Vicon 8系統(tǒng)是典型的光學(xué)運動捕獲裝置，主要包括四大部分：24個flashCCD照相機陣列、紅外光 源、標(biāo)記點小球、數(shù)據(jù)編輯軟件。其基本原理是：紅外光源照射到包含涂料的標(biāo)記點形成反射，為相 機所捕獲，經(jīng)過處理可以得到位置信息。其優(yōu)點是：捕獲數(shù)據(jù)精確：標(biāo)記點的位置和數(shù)量沒有限制： 表演者沒有纜線的束縛，可以有更大的活動空間；捕獲頻率高。其不足之處是：硬件成本在三類捕獲 設(shè)備中是最高的；捕獲數(shù)據(jù)需進行大量的后期處理；捕獲環(huán)境對光的要求苛刻，不能有黃色光源和反 射光的干擾；如果捕獲時間長，捕獲的動作復(fù)雜。容易造成標(biāo)記點的閉塞。 電磁式運動捕獲系統(tǒng)的典型系統(tǒng)配置包括1個電磁發(fā)射器、11、18個電磁感應(yīng)器和l卜電子控制裝 置。它的捕獲頻率是144幅／秒。其基本原理是：首先南發(fā)射器產(chǎn)生一個低頻的電磁場，然后由感應(yīng)器 將感應(yīng)的電磁信號輸入到電子控制裝置，經(jīng)過處理轉(zhuǎn)換為子維位置數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的優(yōu)點為：速度達到 實時性要求；捕獲數(shù)據(jù)尤需后期處理即可直接應(yīng)用；價格相對便’r：感應(yīng)器不會閉塞。不足之處在于 ：捕獲場所若存在金屬物體，則需要校Ⅱ：；表演者受到線纜的束縛；標(biāo)記點的配置難以更改；捕獲 區(qū)域要小。
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