光學(xué)姿態(tài)分析捕捉技術(shù)和慣性捕捉在人體捕捉原理上是相似的。

　　光學(xué)鏡頭的POE線纜連接到交換機(jī)，用于安裝動態(tài)捕捉軟件的計(jì)算機(jī)通過交換機(jī)連接到同一個(gè)局域網(wǎng)環(huán)境。這種連接可以構(gòu)成最小的光學(xué)捕獲系統(tǒng)。大多數(shù)姿態(tài)分析光學(xué)捕捉系統(tǒng)的捕捉標(biāo)準(zhǔn)是，如果三個(gè)光學(xué)鏡頭同時(shí)捕捉到該場地的標(biāo)志點(diǎn)，則標(biāo)志點(diǎn)會被捕捉系統(tǒng)識別為有效點(diǎn)。

　　光學(xué)鏡頭本身向外界發(fā)射紅外光。目前市場上主流鏡頭的光譜波段在850nm左右，紅外光接觸到拍攝場地的反射鏡，產(chǎn)生反射。當(dāng)反射強(qiáng)度達(dá)到捕捉閾值時(shí)，相機(jī)會將反射信息收集到軟件中，并將其識別為一個(gè)點(diǎn)。下面是單個(gè)相機(jī)采集的空間中的點(diǎn)信息示意圖。

　　如果只有一臺相機(jī)，我們只收集了一個(gè)2D。但是，由于我們的網(wǎng)站上有多個(gè)攝像頭，所以在使用動態(tài)捕捉之前，我們已經(jīng)校準(zhǔn)了攝像頭高度，所以攝像頭高度是我們知道的。多個(gè)攝像頭采集的信息，可以在手機(jī)抓拍軟件中還原成3D，如圖。

　　此時(shí)，移動捕獲軟件將校準(zhǔn)點(diǎn)云信息，如所示。軟件突然把一堆信息變成了一個(gè)人的模型。其實(shí)這一步經(jīng)歷了幾個(gè)過程。

　　分類和標(biāo)注點(diǎn)云數(shù)據(jù)

　　演員揮拍TPose人體標(biāo)定的原因是因?yàn)門Pose在這種狀態(tài)下，動態(tài)捕捉演員的身體識別度最高，不會出現(xiàn)點(diǎn)重疊或太近導(dǎo)致的識別錯(cuò)誤。在這種狀態(tài)下，軟件可以根據(jù)預(yù)制好的模板輕松識別出人體采集點(diǎn)的位置。

　　骨骼測量

　　每個(gè)演員的骨骼長度都是不一樣的，不同的骨骼長度對恢復(fù)體態(tài)的作用是不一樣的，就像一個(gè)一米八的男人一米半的步是可以的，但是一米四的男人一步的步幅就有點(diǎn)像劈叉，所以當(dāng)我們把捕手放在移動捕捉服TPose上進(jìn)行人體標(biāo)定的時(shí)候，移動捕捉軟件實(shí)際上是根據(jù)這些點(diǎn)完成了人體骨骼測量的過程。測量基于預(yù)設(shè)的人體模板。當(dāng)運(yùn)動捕捉軟件知道了點(diǎn)標(biāo)簽后，軟件就可以根據(jù)這些標(biāo)簽代表的關(guān)節(jié)點(diǎn)自動計(jì)算出人體關(guān)鍵骨骼的長度。

　　動作捕捉軟件在計(jì)算出骨骼長度后，可以根據(jù)采集到的抓拍信息實(shí)時(shí)解算出人體姿態(tài)。只要不同時(shí)丟失太多點(diǎn)，算法會自動跟蹤這些標(biāo)記點(diǎn)是如何移動變化的，記錄或轉(zhuǎn)發(fā)核心關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)信息。到目前為止，這是光學(xué)捕捉的基本跟蹤原理。

　　光學(xué)和慣性有什么相似之處？

　　在捕獲方面，紅外光學(xué)和慣性、激光、計(jì)算機(jī)視覺等分支確實(shí)采用了不同的技術(shù)，但本質(zhì)上，對捕獲數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理是相似的。所有格式的動態(tài)捕捉數(shù)據(jù)本質(zhì)上都是為了還原人體姿態(tài)，數(shù)據(jù)的主體是人體關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，通過預(yù)設(shè)骨骼來解算和還原幀姿態(tài)。所以除了捕捉方式，光學(xué)和慣性數(shù)據(jù)呈現(xiàn)沒有太大區(qū)別。如果條件允許，可以對比一些標(biāo)準(zhǔn)的移動抓拍數(shù)據(jù)來查詢一些線索。