CN202120328U - 一种运动捕捉系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种运动捕捉系统；其包括用于摄像的4个摄像机、用于根据摄像获取图像的视觉处理器、用于根据图像建立三维坐标并输出动作数据库的图像处理设备、液晶显示器，4个摄像头的数据输出端均与视觉处理器的数据输入端连接，视觉处理器的数据输出端与图像处理设备的数据输入端连接，图像处理设备的视频输出端与液晶显示器连接；4个摄像机进行摄像，视觉处理器按一定频率获取4个摄像机的摄像的图像，图像处理设备提取这些图像的关键点，建立基于关键点的三维坐标，关键点在三维坐标随时间的变化形成动态三维模型，本实用新型捕捉运动过程便利，可降低设计成本，本实用新型可生成动作数据库，能够应用于数字化动画制作。
Description
技术领域
本实用新型涉及运动捕捉技术领域，尤其涉及一种光学的运动捕捉系统。
背景技术
目前，动画制作工作人员应用运动捕捉技术进行基于三维物理模型的数字化动画制作，运动捕捉技术能够快速、准确地捕捉物理模型运动规律，提高三维物理模型动作的制作质量。其中，运动捕捉技术可以分为电磁式运动捕捉、机电式运动捕捉和光学运动捕捉。现有的一种光学运动捕捉系统，包括固定于人体关节点（待捕捉运动体）的由反光材料制作的标记点、摄像机和图像处理设备等，多个摄像机对标记点进行拍摄，图像处理设备对这些拍摄到的标记点进行空间坐标的三维重建，从而得出标记点在三维坐标随时间变化的动态三维模型，最终生成动作数据库。现有技术需要在人体关节点设置标记点，捕捉运动过程不够便利，增加了设计成本。
发明内容
本实用新型提供一种捕捉运动过程便利、可降低设计成本的运动捕捉系统。
一种运动捕捉系统，运动捕捉系统包括用于摄像的4个摄像机、用于根据摄像获取图像的视觉处理器、用于根据图像建立三维坐标并输出动作数据库的图像处理设备、液晶显示器，4个摄像头的数据输出端均与视觉处理器的数据输入端连接，视觉处理器的数据输出端与图像处理设备的数据输入端连接，图像处理设备的视频输出端与液晶显示器连接。
其中，运动捕捉系统还包括4个三脚架，4个摄像机分别设置在4个三脚架的上端。
其中，三脚架包括3个支撑脚、可调节长度的伸缩支杆、固定架，3个支撑脚均与伸缩支杆的下端铰接，固定架与伸缩支杆的上端固接，摄像机设置于固定架。
其中，摄像机通过万向旋转接头设置于固定架。
其中，摄像机离地面的高度为1米-1.5米。
其中，摄像机的前端面设置有发光二极管。
其中，发光二极管的数量为至少三个，这些发光二极管以摄像机镜头的轴线为轴心围成一个圆圈。
其中，运动捕捉系统还包括直流电源，直流电源与发光二极管电连接。
其中，发光二极管为白光发光二极管。
其中，运动捕捉系统还包括存储服务器，存储服务器的输入端与图像处理设备的数据输出端连接。
本实用新型有益效果：运动捕捉系统包括用于摄像的4个摄像机、用于根据摄像获取图像的视觉处理器、用于根据图像建立三维坐标并输出动作数据库的图像处理设备、液晶显示器，4个摄像头的数据输出端均与视觉处理器的数据输入端连接，视觉处理器的数据输出端与图像处理设备的数据输入端连接，图像处理设备的视频输出端与液晶显示器连接。4个摄像机进行摄像，视觉处理器按一定频率获取4个摄像机的摄像的图像，图像处理设备提取这些图像的关键点，建立基于关键点的三维坐标，关键点在三维坐标随时间的变化形成动态三维模型，本实用新型捕捉运动过程便利，可降低设计成本，本实用新型可生成动作数据库，能够应用于数字化动画制作。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
本实施例的运动捕捉系统包括用于摄像的4个摄像机14、用于根据摄像获取图像的视觉处理器13、用于根据图像建立三维坐标并输出动作数据库的图像处理设备11、液晶显示器10，4个摄像头的数据输出端均与视觉处理器13的数据输入端连接，视觉处理器13的数据输出端与图像处理设备11的数据输入端连接，图像处理设备11的视频输出端与液晶显示器10连接。液晶显示器10可以显示图像处理设备11处理数据的全过程。
4个摄像机14对待捕捉运动体进行摄像，4个摄像机14实时将摄像发送到视觉处理器13。视觉处理器13按一定频率同时获取4个摄像机14的摄像的图像，视觉处理器13同一次获取的4个摄像机14的摄像的图像发生在同一时间点，可以理解为4个摄像机14在某一时刻同时拍摄了待捕捉运动体的图像，视觉处理器13获取的这4个图像具有时间同步的效果。图像处理设备11提取这些图像的关键点，该关键点可以为待捕捉运动体轮廓中的特征点，通过不同图像相交的关键点来对对象的坐标进行三角测量，建立基于这些关键点的三维坐标，关键点在三维坐标随时间的变化形成动态三维模型，本实用新型捕捉运动过程便利，可降低设计成本，本实用新型可生成动作数据库，能够应用于数字化动画制作，提高动漫产业的自主创新能力。
待捕捉运动体的关键点的数量越多，需要运算的数据就越多，则动态三维模型越接近于真实，但对图像处理设备11的处理能力要求越高。获取4个摄像机14的摄像的图像的频率越快，则动态三维模型越接近于真实，但对图像处理设备11的处理能力要求越高。故需根据图像处理设备11的处理能力选择合适数量的关键点和合适的频率。随着CPU的数据处理能力的大幅度提升，图像处理设备11的处理能力也大幅度提升，使用本实用新型产生的动态三维模型的效果将越好。图像处理设备11可以为一台高性能的具有三维坐标软件的电脑。
本实施例中，运动捕捉系统还包括4个三脚架，4个摄像机14分别设置在4个三脚架的上端，1个摄像机14对应1个三脚架。具体的，三脚架包括3个支撑脚、可调节长度的伸缩支杆、固定架，3个支撑脚均与伸缩支杆的下端铰接，固定架与伸缩支杆的上端固接，摄像机14设置于固定架。伸缩支杆可以调节长度，从而调节摄像机14离地面的高度，以对应不同场景。优选的，摄像机14离地面的高度为1米-1.5米。具体的，摄像机14通过万向旋转接头设置于固定架，可通过万向旋转接头灵活调整摄像机14的摄像角度。
本实施例中，摄像机14的前端面设置有发光二极管；发光二极管的数量为至少三个，这些发光二极管以摄像机镜头的轴线为轴心围成一个圆圈。以摄像机镜头的轴线为轴心围成圆圈的发光二极管发出的光线照向前方，从而为摄像机14提供足够的、匀称的光线，保证摄像的清晰度。其中，发光二极管可为白光发光二极管。
运动捕捉系统还包括直流电源，直流电源与发光二极管电连接；为了使发光二极管稳定工作，可为其提供独立的直流电源。
本实施例中，运动捕捉系统还包括存储服务器12，存储服务器12的输入端与图像处理设备11的数据输出端连接。图像处理设备11将动态三维模型文件保存到存储服务器12，以供他人读取或对外发布。这些文件可以保存为MAYA、3D MAX等主流三维动画软件通用的FBX数据格式。
本实用新型通过对待捕捉运动体的动作捕捉，收集大量动作数据，形成动态三维模型文件，整合成一个适用于三维动画制作的动作数据库。动画制作工作人员通过利用该动作数据库对自己建立的动画角色进行驱动，将数据导入MAYA、3D MAX等主流三维动画软件，数据关联到三维物理模型上，从而驱动模型进行相应动作演示，可轻松完成骨骼动画K帧的过程，大大节省了三维动画动作设置的时间，让动画制作变得更高效。
该动作数据库按动作类别分为五个模块，分别是：基本类动作模块、无差别类动作模块、普通套路类动作模块、竞技艺术类动作模块、套路类动作模块。
A基本类动作模块：受情绪、性格、年龄等因素影响的普通必要动作，主要以正常走路、跑步、爬起、转身、蹦、躺下、倒下等动作为主。此类动作具有身体重心的移动。此类动作数据库主要应用于动画制作当中的简单人物动作，受情绪、年龄等因素影响的各类日常动作，在动画制作当中运用较为广泛，通过把数据导入软件，绑定三维物理模型，能直接套用动作数据，十分方便。
B无差别类动作模块：主要以鼓掌、弯腰、下蹲、拥抱等等。此类动作不受情绪、性格、年龄等因素影响的普通必要动作。此类动作数据库主要应用于动画制作当中的人物共性动作，它不受情绪、年龄等因素影响，能直接套用到各种三维物理模型上。
C普通套路类动作模块：主要以普通人可以表演的套路动作为主，如单腿跳、伸懒腰、抱物走等等，与日常生活比较接近，由多个单一动作组成的连贯性动作数据。此类动作数据库主要应用于动画制作当中的人物日常生活套路动作，属于连贯动作。
D竞技艺术类动作模块：主要以专业演员表演，如芭蕾旋转、舞棍、倒立、下腰、飞踢、翻跟斗、扫腿等等，动作具有相当的难度，而且在动画制作当中此类动作属于难度较高的。此类动作数据主要应用于动画制作当中竞技、艺术等连贯性套路动作，比起手动调节关键帧，本动作数据发挥很大的作用。
E套路类动作模块：主要以专业演员表演，如太极套路动作、健美操套路动作、舞剑套路动作等等，均为专业表演类套路动作，在动画动作制作中均属难度较大，动作连贯。有固定套路且由专业演员进行表演的套路动作数据。此类动作数据主要应用于动画制作当中人物表演性套路连贯动作，属于专业套路动作数据，具有一定得规范性。
本实用新型产生的动作数据库可广泛应用于科教动漫企业和国家动漫创意教育事业上，向社会公开推广，便于我国本土动漫企事业的有效利用，推动国家科教动漫创意事业发展，对我国科教动漫产业链的完善有着重要的作用。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种运动捕捉系统，其特征在于：所述运动捕捉系统包括用于摄像的4个摄像机、用于根据摄像获取图像的视觉处理器、用于根据图像建立三维坐标并输出动作数据库的图像处理设备、液晶显示器，4个摄像头的数据输出端均与视觉处理器的数据输入端连接，视觉处理器的数据输出端与图像处理设备的数据输入端连接，图像处理设备的视频输出端与液晶显示器连接。
2.根据权利要求1所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述运动捕捉系统还包括4个三脚架，4个摄像机分别设置在4个三脚架的上端。
3.根据权利要求2所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述三脚架包括3个支撑脚、可调节长度的伸缩支杆、固定架，3个支撑脚均与伸缩支杆的下端铰接，固定架与伸缩支杆的上端固接，所述摄像机设置于固定架。
4.根据权利要求3所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述摄像机通过万向旋转接头设置于所述固定架。
5.根据权利要求4所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述摄像机离地面的高度为1米-1.5米。
6.根据权利要求1所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述摄像机的前端面设置有发光二极管。
7.根据权利要求6所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述发光二极管的数量为至少三个，这些发光二极管以摄像机镜头的轴线为轴心围成一个圆圈。
8.根据权利要求6所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述运动捕捉系统还包括直流电源，直流电源与所述发光二极管电连接。
9.根据权利要求6所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述发光二极管为白光发光二极管。
10.根据权利要求1所述的一种运动捕捉系统，其特征在于：所述运动捕捉系统还包括存储服务器，存储服务器的输入端与图像处理设备的数据输出端连接。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102806178A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-12-05 | 杭州先临三维科技股份有限公司 | 自动获取喷涂定位尺寸的喷涂系统及其喷涂方法 |
| CN102848389A (zh) * | 2012-08-22 | 2013-01-02 | 浙江大学 | 基于视觉运动捕捉的机械臂标定及跟踪系统实现方法 |
| CN103325134A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 天津生态城动漫园投资开发有限公司 | 一种实时立体动画(2k)创作平台 |
| CN103517051A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-01-15 | 联想(北京)有限公司 | 控制方法和电子设备 |
| CN104394386A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 盐城工学院 | 一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统及方法 |
| CN105832342A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-08-10 | 深圳清华大学研究院 | 基于光学运动捕捉系统可视空间扩展的运动学参数捕捉方法 |
| CN108921921A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-30 | 河南职业技术学院 | 一种用于三维动漫设计的数据采集方法及系统 |
| CN109269483A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-25 | 国家体育总局体育科学研究所 | 一种动作捕捉节点的标定方法、标定系统及标定基站 |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103325134A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 天津生态城动漫园投资开发有限公司 | 一种实时立体动画(2k)创作平台 |
| CN103517051A (zh) * | 2012-06-28 | 2014-01-15 | 联想(北京)有限公司 | 控制方法和电子设备 |
| CN103517051B (zh) * | 2012-06-28 | 2016-07-06 | 联想(北京)有限公司 | 控制方法和电子设备 |
| CN102806178A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-12-05 | 杭州先临三维科技股份有限公司 | 自动获取喷涂定位尺寸的喷涂系统及其喷涂方法 |
| CN102806178B (zh) * | 2012-07-25 | 2016-08-03 | 杭州先临三维科技股份有限公司 | 自动获取喷涂定位尺寸的喷涂系统及其喷涂方法 |
| CN102848389A (zh) * | 2012-08-22 | 2013-01-02 | 浙江大学 | 基于视觉运动捕捉的机械臂标定及跟踪系统实现方法 |
| CN102848389B (zh) * | 2012-08-22 | 2015-06-17 | 浙江大学 | 基于视觉运动捕捉的机械臂标定及跟踪系统实现方法 |
| CN104394386A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 盐城工学院 | 一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统及方法 |
| CN105832342A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-08-10 | 深圳清华大学研究院 | 基于光学运动捕捉系统可视空间扩展的运动学参数捕捉方法 |
| CN105832342B (zh) * | 2016-03-14 | 2018-08-21 | 深圳市第二人民医院 | 基于光学运动捕捉系统可视空间扩展的运动学参数捕捉方法 |
| CN108921921A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-30 | 河南职业技术学院 | 一种用于三维动漫设计的数据采集方法及系统 |
| CN109269483A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-25 | 国家体育总局体育科学研究所 | 一种动作捕捉节点的标定方法、标定系统及标定基站 |
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