KR20050052555A - Apparatus and method for motion capture using gyroscope and accelerometer sensor - Google Patents

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Abstract

피측정체의 관절부위에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서가 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 송출하고 아날로그 디지털 컨버터를 이용하여 상기 회전각 변이값을 디지털 데이터로 변환하고 상기 디지털 데이터로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하고 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하고 제1무선회로부에서 회전값을 무선으로 송출하여 제2무선회로부를 통해 상기 신호처리부로부터 실제 회전값 데이터를 수신하여 대응되는 스칼레톤의 움직임을 표현하는 모션캡쳐 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 종래 모션캡쳐의 전형적인 문제점인 동작의 한계성, 주위 환경에 대한 영향으로 인한 데이터 손실, 빛의 노출로 인한 데이터 손실, 주변 장치로 인한 비효율적 관리, 초기 칼리브레이션으로 인한 시간적 손실, 공간의 제약, 별도의 모션캡쳐 공간확보 등에 대한 관련 문제들을 완벽히 극복하였다.The gyro and accelerometer sensors attached to the joints of the object to be measured transmit the rotation angle shift values in the X, Y, and Z axis directions of the joints according to the movement of the object. The rotation angle variation value is converted into digital data and the actual rotation value of the joint is subtracted from the rotation angle variation value of the joint in the lower layer of each joint hierarchy from the digital data. Calculate and output the rotation value of the corresponding skeleton from the actual rotation value of each joint, and transmit the rotation value wirelessly from the first wireless circuit unit to receive the actual rotation value data from the signal processing unit through the second wireless circuit unit Provided are a motion capture system and method for expressing a corresponding skeleton movement. According to the present invention, the typical problems of motion capture are the limitations of operation, data loss due to influence on the surrounding environment, data loss due to light exposure, inefficient management due to peripheral devices, time loss due to initial calibration, and space limitation. In addition, we completely overcome the related problems of securing a separate motion capture space.

Description

자이로 및 엑셀로미터 센서를 이용한 모션캡쳐 장치 및 방법{Apparatus and method for motion capture using gyroscope and accelerometer sensor}Apparatus and method for motion capture using gyroscope and accelerometer sensor

본 발명은 자이로 및 엑셀로미터를 이용한 모션캡쳐 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 피측정체의 관절부위에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서를 이용하여 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값으로부터 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하는 모션캡쳐 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motion capture device and method using a gyro and an accelerometer, and in particular, the X axis of each joint according to the movement of the subject by using a gyro and an accelerometer sensor attached to the joint portion of the subject. And a motion capture device and method for calculating the actual rotation value of a corresponding joint from rotation angle variation values in the Y, Y and Z directions.

모션캡쳐는 움직이는 물체의 동작을 잡아 이를 데이터화해서 컴퓨터에서 사용할 수 있는 형태로 만들어 진 것을 말한다. 움직이는 물체는 두 가지의 방법으로 구분이 되며 하나는 회전 값과 또 다른 하나는 위치 값이다. 인간은 매우 복잡한 동작을 하기 때문에 인간의 각 관절은 회전 값을 기본으로 하여 움직이고 걷는 동작은 위치 값을 토대로 움직인다.Motion Capture is a form that captures the motion of a moving object and forms it into a form that can be used on a computer. Moving objects are distinguished in two ways: one for rotation and another for position. Since humans have very complicated movements, each joint of the human body moves based on the rotation value and the walking movement moves based on the position value.

일반적인 종래의 모션캡쳐는 세 가지의 방식으로 개발되어 왔다. 적외선 카메라를 이용해 움직이는 반사 마커를 2대 이상의 카메라로 추적하여 이미지를 비교 분석하여 3차원의 좌표를 만들어 내는 방식인 광학식 방식과, 자기장을 형성해 주는 장비로 자기장을 만들고 그 안으로 자기적인 성질을 띤 물체가 움직이는 값을 만들어 내는 자기장 방식과, 전위차(Potential Meter)가 나오는 전위차계를 이용해 외부의 기구적인 장치에 의해 회전 값을 만들어 내는 기계식 방식으로 분류되어 왔다. 이 모든 장비는 데이터를 특정 센서로부터 얻어내기 위해 외부 장치의 도움을 필요로 했다. General conventional motion capture has been developed in three ways. An infrared camera tracks moving markers with two or more cameras to compare and analyze images to create three-dimensional coordinates, and an optical method, and a magnetic field-forming device to create magnetic fields and objects with magnetic properties. Has been classified into a magnetic field method for generating a moving value and a mechanical method for generating a rotation value by an external mechanical device using a potentiometer with a potential meter. All of this equipment needed the help of external devices to get data from specific sensors.

광학식 방식은 반사 마커를 추적하기 위하여 적외선 카메라를 사용하고 마커에 적외선을 비춰 마커에서 반사되어 오는 값을 받아 내기 위해서 적외선 카메라가 필요했다. 이는 마커가 스스로 빛을 내고 데이터를 넘길 수 있는 방법이 없어 사용된 방법이다.The optical method used an infrared camera to track the reflective markers, and needed an infrared camera to shine infrared light on the marker to capture the value reflected from the marker. This is used because there is no way for the marker to glow and pass data on its own.

자기장 방식은 자기장을 형성한 자기장 안에 자성체를 몸에 붙인 인간이 들어가 움직이면 자기장의 변화에 의해 자성체 움직임을 알아내는 방법이다. 이는 자성체의 움직임을 알아낼 방법이 없었기 때문에 일정한 자기장을 만들어 그 자기장의 변화로 값을 나타내는 방법이었다.The magnetic field method is a method of recognizing the movement of a magnetic body by the change of the magnetic field when a human body having a magnetic body enters and moves in a magnetic field forming a magnetic field. Since there was no way to detect the movement of the magnetic body, it was a method of creating a constant magnetic field and expressing the value by changing the magnetic field.

기계식 방식은 인간의 몸에 인간과 모양이 유사한 골격을 만들어 그 골격의 관절에 센서를 달아 외부 골격의 움직임이 센서에 전달되어서 나온 데이터를 읽는 방식이었다. The mechanical method is to create a skeleton that resembles a human body in the human body, attach a sensor to the joints of the skeleton, and read the data from the movement of the external skeleton to the sensor.

기존의 모션캡쳐 장비의 문제점은 모두 외부의 환경들에 의해서 생긴 것이며 모션캡쳐에 사용된 센서들은 모두 외부의 도움을 받아 움직여서 데이터를 얻어내는 방식이었다. 광학식 방식은 상당히 긴 세팅 시간, 칼리브레이션으로 인한 시간적 손실, 적외선 카메라를 사용하여 생긴 공간의 제약, 별도의 모션캡쳐 공간 확보, 마커가 일시적으로 사라지고 센서가 가려져서 생기는 데이터의 손실, 표현하기 힘든 와이어 액션 연기 등의 문제점들을 가지고 있다. 또한, 자기장과 기계식 방식은 자기장과 전선의 방해를 받았으며 복잡한 동작이나 구르고 점프하는 동작을 연기하는 경우 지터(Jitter) 현상이 발생하는 문제점이 있다.The problems of the existing motion capture equipment are all caused by the external environment, and the sensors used in the motion capture were all moved by external help to obtain data. The optical method offers considerably longer set-up times, time lost due to calibration, space constraints created by using infrared cameras, free space for motion capture, loss of data caused by markers temporarily disappearing and the sensor obscured, and difficult to express wire action. Has problems such as; In addition, the magnetic field and the mechanical method are interrupted by the magnetic field and the wire, and there is a problem in that a jitter occurs when a complicated motion or a rolling and jumping motion is delayed.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 초기 칼리브레이션으로 인한 시간적 손실, 공간의 제약, 별도의 모션캡쳐 공간 확보 등의 대한 문제들을 극복하고 무선 통신을 사용하여 모션캡쳐 데이터를 실시간으로 전송하여 깨끗한 데이터를 제공할 수 있는 모션캡쳐 장치 및 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and overcomes problems such as time loss due to initial calibration, space constraints, and secures a separate motion capture space, and uses motion communication to capture motion capture data. It provides a motion capture device and method that can transmit in real time to provide clean data.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피측정체의 관절부위에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서가 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 송출하고 아날로그 디지털 컨버터를 이용하여 상기 회전각 변이값을 디지털 데이터로 변환하고 상기 디지털 데이터로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하고 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하고 제1무선회로부에서 회전값을 무선으로 송출하여 제2무선회로부를 통해 상기 신호처리부로부터 실제 회전값 데이터를 수신하여 대응되는 스칼레톤의 움직임을 표현하는 모션캡쳐 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object, the gyro and the accelerometer sensor attached to the joint portion of the subject to change the rotation angle in the X-axis, Y-axis, Z-axis direction of each joint according to the movement of the subject Sends the value and converts the rotation angle variation value into digital data using an analog-to-digital converter, and from the digital data, the rotation angle variation of the joint in the upper layer directly from the rotation angle variation value of the joint belonging to the lower layer of each joint hierarchy. Calculate the output by subtracting the value as the actual rotation value of the joint, calculate the corresponding rotation value of the skeleton from the actual rotation value of each joint, and transmit the rotation value wirelessly from the first wireless circuit section through the second wireless circuit section. It provides a motion capture system and method for receiving the actual rotation value data from the signal processor to represent the movement of the corresponding skeleton.

본 발명은 피측정체의 관절부위에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서가 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 송출하는 단계와, 아날로그 디지털 컨버터를 이용하여 상기 회전각 변이값을 디지털 데이터로 변환하는 단계와, 상기 디지털 데이터로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하는 단계로 이루어지며, 상기 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하는 단계와 상기 계산된 스켈레톤의 회전값에 따라 스켈레톤의 움직임을 표현하는 단계를 더 포함한다.The present invention comprises the steps of sending a rotation angle variation value of the X-axis, Y-axis, Z-axis direction of each joint according to the movement of the object by the gyro and the accelerometer sensor attached to the joint portion of the object under test, Converting the rotation angle variation value to digital data using a digital converter, and converting the rotation angle variation value of a joint of a higher layer from the digital data from the rotation angle variation value of a joint belonging to a lower layer of each joint hierarchy from the digital data. Calculating the rotational value of the corresponding skeleton from the actual rotational value of each joint and expressing the movement of the skeleton according to the calculated rotational value of the skeleton. It further comprises the step.

모션캡쳐 장치는 피측정체의 관절 부위에 설치되어 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 측정하여 출력하는 자이로 및 엑셀로미터 센서부와 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 회전각 변이값 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와 상기 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하는 신호처리부를 구비한다. The motion capture device is installed at the joint part of the object to be measured and outputs the gyro and accelerometer sensor to measure and output rotation angle variation values in the X, Y, and Z directions of each joint according to the movement of the object. Analog-to-digital converting unit for converting the rotation angle shift signal from the gyro and the accelerometer sensor unit into a digital signal and the joint of the upper layer directly from the rotation angle shift value of the joint belonging to the lower layer of each joint hierarchy from the digital signal And a signal processor that calculates and outputs a value obtained by subtracting the rotation angle variation of the joint as the actual rotation value of the joint.

또한, 모션캡쳐 장치는 상기 신호처리부로부터의 출력값을 무선으로 송출하기 위한 무선회로부를 더 포함할 수 있다.The motion capture device may further include a wireless circuit unit for wirelessly transmitting an output value from the signal processing unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 자이로 및 엑셀로미터의 좌표축을 보여준다. 자이로 및 엑셀로미터(Gyro)는 각속도계라고도 하며 관성을 이용한 센서이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자이로 및 엑셀로미터는 롤(Roll)(100), 피치(Pitch)(110), 요(Yaw)(120)로 표현되며 이것은 각각 X축, Y축, Z축에 대응된다. 자이로 및 엑셀로미터는 외부의 도움 없이 움직이며 회전각 변이값을 송출한다. 이는 다른 센서들과 확연히 구분되는 특징으로 기존의 모션캡쳐 장비의 단점을 제거할 수 있는 혁신적인 장치이다. 기존에 모션캡쳐에 사용되어 왔던 센서들은 모두 외부의 도움을 받아 움직이거나 데이터를 얻어냈다. 따라서, 자이로 및 엑셀로미터는 관성을 이용하므로 외부의 도움 없이 스스로 데이터를 얻을 수 있다.Figure 1 shows the coordinate axes of the gyro and accelerometer. Gyro and gyro, also known as angular speedometer, are inertial sensors. As shown in FIG. 1, the gyro and accelerometer are represented by a roll 100, a pitch 110, and a yaw 120, which are X, Y, and Z axes, respectively. Corresponds to. Gyro and accelerometer move without external help and send out rotation angle variation. This distinguishes itself from other sensors and is an innovative device that can eliminate the disadvantages of existing motion capture equipment. All the sensors that have been used for motion capture have moved or obtained data with external help. Thus, gyros and accelerometers use inertia, so they can get their own data without outside assistance.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐시스템 구성도를 보여준다.Figure 2a shows a block diagram of a motion capture system using a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 모션캡쳐 장치는 피측정체의 관절 부위에 설치되어 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 측정하여 출력하는 자이로 및 엑셀로미터 센서부(200)와, 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 회전각 변이값 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(212)와, 상기 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하는 신호처리부와, 상기 신호처리부로부터의 출력값을 무선으로 송출하기 위한 제1무선회로부(213)와, 상기 제1무선회로부로부터의 신호를 수신하기 위한 제2무선회로부(222)와, 상기 제2무선회로부(222)를 통해 상기 신호처리부로부터 실제 회전값 데이터를 수신하여 대응되는 스켈레톤의 움직임으로 변환하는 호스트 컴퓨터(220)를 구비한다.Motion capture device according to the present invention is installed in the joint portion of the object to be measured and output the rotation angle variation value of each joint X-axis, Y-axis, Z-axis according to the movement of the object to be measured and output A meter sensor unit 200, an analog-to-digital converter 212 for converting rotation angle shift value signals from a gyro and an accelerometer sensor unit into a digital signal, and belonging to a lower layer of each joint hierarchy from the digital signal. A signal processor which calculates and outputs a value obtained by subtracting a rotation angle variation value of the joint in the upper layer from the joint rotation angle variation value as the actual rotation value of the corresponding joint; and a first signal for wirelessly transmitting an output value from the signal processor. Through the wireless circuit unit 213, the second wireless circuit unit 222 for receiving a signal from the first wireless circuit unit, and the second wireless circuit unit 222, the actual rotation value from the signal processor is determined. And a host computer (220) for converting the movement of the skeleton corresponding to the reception site.

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐 시스템의 세부 구성 사항을 보여준다.Figure 2b shows the details of the motion capture system using a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 세부 구성 사항은 아날로그 디지털 컨버터(232), 엠베디드 운영시스템 컴퓨터(234), 무선회로부(236), 호스트 운영시스템 컴퓨터(238)로 이루어진다. 아날로그 디지털 컨버터(232)는 자이로 및 엑셀로미터 센서로부터의 회전각 변이값 신호를 디지털 신호로 변환한다. 엠베디드 운영시스템 컴퓨터(234)는 엠베디드 컴퓨터를 운영하기 위한 프로그램이 깔려 있으며, 무선회로부(236)는 엠베디드 운영 시스템 컴퓨터에서 신호처리부로부터의 출력값을 무선으로 송출하기 위한 것이다. 호스트 운영시스템 컴퓨터(238)는 모션캡쳐 소프트웨어가 깔려 있으며, 엠베디드 운영시스템 컴퓨터(234)에서 전송하는 데이터를 수신하여 모션캡쳐 소프트웨어의 스켈레톤에 데이터를 대입한다. 자이로 및 엑셀로미터에서 데이터를 얻기 위한 자유도(Degree of Freedom)는 3자유도(230) 자이로 및 엑셀로미터 또는 6자유도 자이로 및 엑셀로미터를 사용할 수 있다.The detailed configuration of the present invention consists of an analog-to-digital converter 232, an embedded operating system computer 234, a wireless circuit unit 236, a host operating system computer (238). The analog-to-digital converter 232 converts the rotation angle shift value signals from the gyro and accelerometer sensors into digital signals. The embedded operating system computer 234 has a program for operating the embedded computer, and the wireless circuit unit 236 is for wirelessly transmitting the output value from the signal processing unit in the embedded operating system computer. The host operating system computer 238 is loaded with motion capture software, and receives data transmitted from the embedded operating system computer 234 and substitutes data into the skeleton of the motion capture software. The degree of freedom for obtaining data from a gyro and an accelerometer may be a three degree of freedom 230 gyro and an excelometer or a six degree of freedom gyro and an accelerometer.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터에서 얻어진 데이터가 모션캡쳐 소프트웨어까지 전달되는 과정을 보여준다.3 shows a process in which data obtained from a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention is transferred to the motion capture software.

자이로 및 엑셀로미터 센서를 통해서 나온 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값은 전압으로 변환된다(300). 아날로그 디지털 컨버터(302)는 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 회전각 변이값 신호를 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하고 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하고 신호처리부를 지나 제1무선회로부에서 신호를 무선으로 송출하고 신호를 수신하기 위한 제2무선회로부 통해 실제 회전값 데이터를 수신하는 호스트 컴퓨터로 전송된다(304). 호스트 컴퓨터에서 모션캡쳐 소프트웨어를 사용하여 수신된 데이터를 불러온다(306). 그 다음은 스켈레톤을 링크시키는 과정으로 미리 생성된 스켈레톤 정보 파일을 열어서 수정하고 장비와 연결하여 라이브 또는 녹화를 시키고 데이터를 저장한 후에 다른 소프트웨어 즉, 3ds max, Maya, SoftImage export에 익스포트 한다(308). 모션 캡쳐 소프트웨어에서 스켈레톤에 대입된 값만큼 스켈레톤이 움직인다(310).The rotation angle shift values in the X-, Y-, and Z-axis directions obtained through the gyro and accelerometer sensors are converted into voltages (300). The analog-to-digital converter 302 converts the rotation angle shift value signals from the gyro and the accelerometer sensor unit into digital signals. From the digital signal, the value obtained by subtracting the rotation angle variation value of the joint in the lower layer of each joint hierarchy from the rotation angle variation value of the joint in the upper layer is calculated and output as the actual rotation value of the joint, and the actual rotation value of each joint. Calculate the rotation value of the corresponding skeleton from and transmit the signal to the host computer receiving the actual rotation value data via the second wireless circuit unit for wirelessly transmitting the signal from the first wireless circuit unit and receiving the signal (304). . The received data is retrieved using the motion capture software at the host computer (306). The next step is to link the skeleton, open and modify the pre-generated skeleton information file, connect to the device for live or recording, save the data, and export it to other software, 3ds max, Maya, or SoftImage export (308). . The skeleton is moved 310 by the value assigned to the skeleton in the motion capture software.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터 데이터가 프로세싱 단계 과정을 보여주는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a process of processing gyro and accelerometer data according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 피측정체의 관절 부위에 설치되어 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 측정하여 출력하는 자이로 및 엑셀로미터 센서부(400)에서 회전각 변이값을 내보낸다. 자이로 및 엑셀로미터 센서의 신호는 직류 블로킹 회로(402)에서 직류 성분이 제거되고 증폭 회로(404)를 통해 직류 성분이 제거된 신호가 증폭된다. 증폭된 신호는 아날로그 디지털 변환부(406)를 지나 디지털 신호로 변환되어 디지털 데이터로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하는 신호처리부(408) 과정을 거친다.First, a gyro and an accelerometer sensor unit 400 installed at a joint portion of a target object to measure and output rotation angle variation values in X, Y, and Z axis directions of each joint according to the movement of the subject. Exports the rotation angle variation from. The signal of the gyro and accelerometer sensor is amplified by the DC component removed from the DC blocking circuit 402 and the DC component removed from the DC circuit 404. The amplified signal is converted into a digital signal through the analog-to-digital converter 406, and the value obtained by subtracting the rotation angle variation value of the joint in the upper layer from the digital data from the rotation angle variation value of the joint belonging to the lower layer of each joint hierarchy. The signal is processed by the signal processing unit 408 to calculate and output the actual rotation value of the joint.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 부착하는 위치를 보여준다. 5a and 5b show the position to attach the gyro and accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

사람의 각 관절 부위 중에서 회전 값을 받을 곳은 각 관절에 대하여 분석한 결과에 의해서 나누어진 것이고, 3차원 소프트웨어의 캐릭터 모델링 데이터에서 얻어진 결과이다. 피측정체의 관절부위는 최상위 계층인 허리, 허리의 하위 계층인 좌측 및 우측 엉덩이와 목, 각각 좌측 및 우측 엉덩이의 하위 계층인 좌측 및 우측 무릎, 각각 좌측 및 우측 무릎의 하위 계층인 좌측 및 우측 발목, 목의 하위 계층인 좌측 및 우측 어깨와 머리, 각각 좌측 및 우측 어깨의 하위 계층인 좌측 및 우측 팔꿈치, 각각 좌측 및 우측 팔꿈치의 하위 계층인 좌측 및 우측 손목을 포함한다.The place where the rotation value is to be received from each joint part of the human is divided by the result of analyzing each joint, and the result obtained from the character modeling data of the 3D software. The joints of the subject were the uppermost level of the waist, the left and right hips and neck, which are the lower layers of the waist, and the left and right knees, which are the lower layers of the left and right hips, respectively. Ankles, left and right shoulders and heads, which are lower layers of the neck, left and right elbows, which are lower layers of the left and right shoulders, respectively, and left and right wrists, which are lower layers of the left and right elbows, respectively.

사람의 각 관절 부위 중 회전 값을 받을 각 관절의 마디 상단에 자이로 및 엑셀로미터를 부착한다. 도 5a에 보여진 것처럼, 오른쪽 팔에 부착되는 자이로 및 엑셀로미터는 어깨, 팔꿈치, 손목을 포함해서 세 개의 자이로 및 엑셀로미터가 부착된다.Gyro and accelerometers are attached to the top of each joint of each joint to receive rotation values. As shown in FIG. 5A, the gyro and accelerometer attached to the right arm are attached with three gyros and accelerometers including shoulder, elbow and wrist.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터의 계층구조를 보여준다. 도 6에 보여진 것처럼, 자이로 및 엑셀로미터 센서부는 최상위 계층인 허리, 허리의 하위 계층인 좌측 및 우측 엉덩이와 목, 각각 좌측 및 우측 엉덩이의 하위 계층인 좌측 및 우측 무릎, 각각 좌측 및 우측 무릎의 하위 계층인 좌측 및 우측 발목, 목의 하위 계층인 좌측 및 우측 어깨와 머리, 각각 좌측 및 우측 어깨의 하위 계층인 좌측 및 우측 팔꿈치, 각각 좌측 및 우측 팔꿈치의 하위 계층인 좌측 및 우측 손목에 각각 설치되어 있다.6 shows a hierarchical structure of gyros and accelerometers according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the gyro and accelerometer sensor units are the upper and lower layers of the left and right hips and neck, which are the lower layers of the waist, and the left and right knees, which are the lower layers of the left and right hips, respectively. Installed on the lower left and right ankles, the left and right shoulders and heads, the lower layer of the neck, the left and right elbows, the lower layer of the left and right shoulders, respectively, and the left and right wrists, the lower layer of the left and right elbows, respectively. It is.

도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터에 대응될 소프트웨어의 스켈레톤을 보여준다. 7A shows a skeleton of software to correspond to a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

피측정체의 각 관절 부위에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서에서 데이터를 무선으로 전송하고 호스트 컴퓨터에서 데이터를 수신하여 자이로 및 엑셀로미터의 각 관절에 대응될 모션캡쳐 소프트웨어 측의 스켈레톤(Skeleton)을 만들어 준다. Skeleton on the side of the motion capture software that will wirelessly transmit data from the gyro and accelerometer sensors attached to each joint of the subject and receive data from the host computer to correspond to each joint of the gyro and accelerometer. Make it.

도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터에 대응될 소프트웨어의 스켈레톤 계층 구조의 일예를 보여준다.7B shows an example of a skeleton hierarchy of software to correspond to a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7a에 보여진 것처럼, 스켈레톤을 계층(Hierarchy) 구조로 정의해 주며 자이로 및 엑셀로미터에 대응될 소프트웨어의 스켈레톤은 23개이다. 1번 스켈레톤을 기준으로 봤을 때, 크게 세 개의 하위계층으로 나누어진다. 2번, 3번, 4번, 5번, 6번 스켈레톤을 포함하는 오른쪽 다리, 7번, 8번 9번, 10번, 11번 스켈레톤을 포함하는 왼쪽 다리, 12번, 13번 스켈레톤을 포함하는 허리부분이다. 여기에서 허리부분은 세 개의 하위계층으로 나누어짐을 볼 수 있다. 14번, 15번, 16번, 17번 스켈레톤을 포함하는 오른쪽 팔, 18번, 19번, 20번, 21번 스켈레톤을 포함하는 왼쪽 팔, 22번, 23번 스켈레톤을 포함하는 머리부분이다.As shown in FIG. 7A, the skeleton is defined as a hierarchical structure, and the software has 23 skeletons corresponding to gyros and accelerometers. Based on Skeleton 1, it is divided into three subclasses. Right leg with skeletons 2, 3, 4, 5 and 6, left leg with skeletons 7, 8, 9, 10 and 11, with skeletons 12 and 13 Waist Here we can see that the waist is divided into three sublayers. Right arm containing 14, 15, 16 and 17 skeletons, left arm containing 18, 19, 20 and 21 skeletons, head containing 22 and 23 skeletons.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드웨어부와 소프트웨어부의 연결 상태에 따른 일예를 보여준다.8A and 8B show an example according to a connection state of a hardware unit and a software unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

피측정체에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서에서 나오는 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 회전각 변이값 신호를 아날로그 디지털 컨버터를 통해 디지털 신호로 변환하고, 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하고, 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하여 무선으로 송출하고 호스트 컴퓨터에서 실제 회전값 데이터를 수신한다. 수신된 데이터는 모션캡쳐 소프트웨어에 전달되고 모션캡쳐 소프트웨어에서 미리 준비된 스켈레톤에 넣어 준다.Analog-to-digital converter converts rotation angle shift values in the X-, Y-, and Z-axis directions of the joints from the gyro and accelerometer sensors attached to the object to be measured. Converts to digital signal, calculates and outputs the actual rotation value of the joint by subtracting the rotation angle variation of the joint in the upper layer from the rotation angle variation of the joint in the lower layer of each joint hierarchy. The rotation value of the corresponding skeleton is calculated from the actual rotation value of each joint, transmitted wirelessly, and the actual rotation value data is received from the host computer. The received data is transferred to the motion capture software and put in a skeleton prepared in advance by the motion capture software.

도 8b에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터에 수신된 데이터는 모션캡쳐 소프트웨어의 스켈레톤에 대입된다. 예를 들면, 머리에 해당하는 부분의 자이로 및 엑셀로미터 값은 머리부분의 23번 스켈레톤에, 목에 해당하는 부분의 자이로 및 엑셀로미터 값을 12번, 13번 스켈레톤에, 허리에 해당하는 부분의 자이로 및 엑셀로미터 값은 1번 스켈레톤에, 오른쪽 팔에 해당하는 부분은 15번, 16번, 17번 스켈레톤에, 오른쪽 다리에 해당하는 부분은 3번, 4번, 5번 스켈레톤에 값을 넣어준다. 이와 같이 연결하면 자이로 및 엑셀로미터 센서에서 넘어온 값을 스켈레톤에 정확히 적용시킬 수 있다.As shown in FIG. 8B, the data received at the host computer is substituted into the skeleton of the motion capture software. For example, the gyro and accelerometer values in the head section correspond to the 23 skeleton in the head section, the gyro and accelerometer values in the neck section correspond to the 12 and 13 skeletons and the waist. The gyro and accelerometer values of the part are for skeleton 1, the parts for the right arm are for skeletons 15, 16, and 17, and the parts for the right leg are for skeletons 3, 4, and 5. Put it. This connection ensures that the values from the gyro and accelerometer sensors are accurately applied to the skeleton.

도 8c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인간형과 스켈레톤의 기본 자세를 보여준다.8C shows the basic posture of the humanoid and the skeleton according to the preferred embodiment of the present invention.

인간형과 모션캡쳐 소프트웨어의 스켈레톤을 연결하기 전에는 항상 인간형과 스켈레톤의 자세를 똑같이 맞춘 후에 연결을 한다.Before connecting the humanoid and the skeleton of the motion capture software, always connect the humanoid and the skeleton in the same position.

도 9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터의 변화 값을 관절에 적용하는 일예를 보여준다.Figure 9a shows an example of applying a change value of the gyro and the accelometer to the joint according to a preferred embodiment of the present invention.

예를 들면, ①과 같은 모양을 기준으로 설정한 후 ①을 기준으로 움직임 값을 계산해 나간다. 도 9a에 보여진 도면을 다리라고 가정한다.For example, set the shape as in ① and then calculate the movement value based on ①. Assume that the drawing shown in FIG. 9A is a leg.

현재 A, B, C의 자이로 및 엑셀로미터의 값을 0°라고 정의한다. 그 다음 ②를 보면 A는 A'와 비교해 +45°만큼 움직였고, B'의 경우는 B를 기준으로 해서 +45°만큼 움직였다. 그리고 C' 역시 C를 기준으로 할 때 +45°만큼 움직였다. 그러나, 다리의 입장에서 보면 A'만 움직였고 B'와 C'는 전혀 움직이지 않았다. 하지만, 자이로 및 엑셀로미터가 외부의 도움 없이 움직이는 성질상 모든 자이로 및 엑셀로미터는 45°만큼 움직인 값이 나오게 된다. 이러한 경우, 실제 움직임과 달리 문제가 발생한다. 따라서, 문제를 해결하기 위해 자이로 및 엑셀로미터를 서로 종속 관계로 형성해 준다.Currently, the gyro and accelerometers of A, B and C are defined as 0 °. In the following ②, A moved + 45 ° compared to A ', and B' moved + 45 ° based on B. And C 'also moved by + 45 ° relative to C. However, from the leg's point of view, only A 'moved and B' and C 'did not move at all. However, because the gyro and the accelerometer move without any help from outside, all the gyro and the accelerometer move by 45 °. In this case, a problem occurs unlike the actual movement. Thus, in order to solve the problem, the gyro and the accelerometer are formed to be dependent on each other.

도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스켈레톤 구조를 계층구조로 만드는 과정을 보여준다.9B illustrates a process of forming a skeleton structure according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 자이로 및 엑셀로미터를 스켈레톤 구조로 만들어 준 이후에 계층구조로 형성해 준다. 이렇게 형성해 주면 C 자이로 및 엑셀로미터는 B 자이로 및 엑셀로미터에 영향을 받고, B 자이로 및 엑셀로미터는 A 자이로 및 엑셀로미터에 영향을 받는다는 조건이 성립되게 된다. 이렇게 되면 B 자이로 및 엑셀로미터는 A 자이로 및 엑셀로미터가 움직이면 항상 따라 움직이는 관계에 놓인다. A 자이로 및 엑셀로미터가 움직인 만큼 B 자이로 및 엑셀로미터 역시 원하지 않아도 움직이게 된다. 이것은 실제로 우리 몸과 같다. First, the gyro and accelerometer are made into a skeleton structure, and then they are formed into a hierarchical structure. In this way, the C gyro and the accelerometer are affected by the B gyro and the accelerometer, and the condition that the B gyro and the accelerometer are affected by the A gyro and the accelerometer is established. This causes the B-gyro and accelerometer to always follow the movement of the A-gyro and accelerometer. As the A gyro and the accelerometer move, the B gyro and the accelerometer move as well. This is actually like our body.

만일, 사람이 다리를 도 9a의 ②와 같이 든다고 가정한다. 사람의 다리는 엉덩이에 붙어 있고 이는 다시 허벅지와 연결되고 다시 종아리 그리고 발 순서대로 연결되어 있다. 이때 허벅지를 들 경우 원하던 원하지 않던 무릎은 자연히 같이 들리게 된다. 이 때 무릎은 전혀 움직이지 않았지만 움직인 것처럼 된다. 자이로 및 엑셀로미터 역시 마찬가지로 절대값이 나온다. 따라서, 관절의 구조와 상관없이 움직이기 때문에 자이로 및 엑셀로미터 센서에서 데이터가 출력된다. 그러나, 서로간의 종속 관계를 성립해 주면, B 자이로 및 엑셀로미터는 A 자이로 및 엑셀로미터에 종속한 사실이 입증되어 A 자이로 및 엑셀로미터 만큼 움직인 B 자이로 및 엑셀로미터 값은 무시해도 된다. 이렇게 하면 맨 상위 자이로 및 엑셀로미터인 A 자이로 및 엑셀로미터를 기준으로 하여 하나의 식을 만들어 낼 수 있다.It is assumed that a person lifts his leg as shown in ② of FIG. 9A. The human legs are attached to the hips, which in turn are connected to the thighs and then to the calves and feet. If you lift your thighs, the knees you want or not will naturally sound together. At this time, the knee is not moved at all, but it seems to have moved. Gyro and accelerometers have absolute values as well. Therefore, the data is output from the gyro and accelerometer sensors because they move regardless of the joint structure. However, if you establish a dependency relationship between each other, the B-gyro and excelometer proved to be dependent on the A-gyro and the accelerometer, and you can ignore the B-gyro and accelerometer values that have moved by the gyro and excelometer. do. This allows you to create a single equation based on the top gyro and the accelerometers A and G.

상위 자이로 및 엑셀로미터인 A 자이로 및 엑셀로미터를 기준으로 하여 다음과 같은 식이 성립된다.On the basis of the upper gyro and the accelerometer G and the accelerometer, the following equation is formed.

A 자이로 및 엑셀로미터의 값 = A 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값A gyro and accelerometer values = A gyro and accelerometer values

B 자이로 및 엑셀로미터의 값 = B 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값 - A 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값B gyro and accelerometer values = B gyro and accelerometer values-A gyro and accelerometer values

C 자이로 및 엑셀로미터의 값 = C 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값 - B 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값The value of C gyro and accelerometer = The value of C gyro and accelerometer

다음 도 9a에 도시된 ③의 경우를 직접 적용한다. ③의 경우, 실제로 A'' 자이로 및 엑셀로미터는 +45°움직였고, B'' 자이로 및 엑셀로미터는 -45°움직였다. 그리고 C'' 자이로 및 엑셀로미터는 -45°움직였다. 그러나, 실제 관절의 경우 A'' 자이로 및 엑셀로미터는 +45°, B'' 자이로 및 엑셀로미터는 -90°, C'' 자이로 및 엑셀로미터는 0°움직였다. 이를 위에서 설명한 식에 연결해 보면 다음과 같다.Next, the case of ③ shown in FIG. 9A is directly applied. In the case of ③, the A '' gyro and the accelerometer were actually + 45 ° and the B '' gyro and the accelerometer were -45 °. And C '' gyro and accelerometer moved -45 °. However, for the actual joints, the A '' gyro and the accelerometer were + 45 °, the B '' gyro and the accelerometer were -90 ° and the C '' gyro and the accelometer were 0 °. If you connect it to the above formula,

A'' 자이로 및 엑셀로미터의 값 = A'' 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값(+45°)A '' value of gyro and accelerometer = A '' moving value of gyro and accelerometer (+ 45 °)

B'' 자이로 및 엑셀로미터의 값 = B'' 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값(-45°) - A'' 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값(+45°)B '' Gyro and Accelerometer values = B '' Gyro and Accelerometer values (-45 °)-A '' Gyro and Accelerometer values (+ 45 °)

C'' 자이로 및 엑셀로미터의 값 = C'' 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값(-45°) - B'' 자이로 및 엑셀로미터의 움직인 값(-45°)C '' value of gyro and accelerometer = C '' value of gyro and accelerometer (-45 °)-B '' value of gyro and accelerometer (-45 °)

다시 쓰면, 다음과 같다.To rewrite,

A'' (+45°) = (+45°)A '' (+ 45 °) = (+ 45 °)

B'' (-90°) = (-45°) - (+45°)B '' (-90 °) = (-45 °)-(+ 45 °)

C'' ( 0°) = (-45°) - (-45°)C '' (0 °) = (-45 °)-(-45 °)

그러므로, 실제로 움직인 관절의 값은 A''(+45°), B''(-90°), C''(0°)가 된다. 이렇게 계산하면 절대값이 나오는 자이로 및 엑셀로미터를 이용해 정확한 관절의 값을 얻어낼 수 있다.Therefore, the values of the joints actually moved are A '' (+ 45 °), B '' (-90 °), and C '' (0 °). This calculation can be used to obtain accurate joint values using gyros and accelerometers with absolute values.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐 시스템의 일예를 보여준다.10 shows an example of a motion capture system using a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

자이로 및 엑셀로미터 센서에서 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 측정하여 아날로그 컨버터 보드로 데이터를 보내고 직류 성분을 제거하여 신호를 증폭시키고 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하고 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하여 제1무선회로부에서 회전값을 무선으로 송출하고 제2무선회로부를 통해 신호처리부로부터 실제 회전값 데이터를 수신한다. 호스트 컴퓨터에서는 모션캡쳐 소프트웨어에서 데이터를 불러오고 계산된 스켈레톤의 회전값에 따라 스켈레톤의 움직임을 표현한다.Gyro and accelerometer sensors measure the angle of rotation in the X-, Y-, and Z-axis directions, send data to the analog converter board, remove DC components, amplify the signal, and convert it into a digital signal. From the digital signal, the value obtained by subtracting the rotation angle variation value of the joint in the lower layer of each joint hierarchy from the rotation angle variation value of the joint in the upper layer is calculated and output as the actual rotation value of the joint, and the actual rotation value of each joint. The rotation value of the corresponding skeleton is calculated from the first wireless circuit unit to wirelessly transmit the rotation value, and receives the actual rotation value data from the signal processor through the second wireless circuit unit. The host computer retrieves the data from the motion capture software and displays the skeleton's movement according to the calculated skeleton's rotation.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐 시스템의 인간형 구조에서 스켈레톤 구조로 데이터를 전송하는 과정을 보여주는 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a process of transmitting data from a humanoid structure to a skeleton structure of a motion capture system using a gyro and an accelerometer according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 연기자는 바디 슈트를 착용하고 자이로 및 엑셀로미터 센서를 부착한다(S1100). 자이로 및 엑셀로미터를 부착한 연기자는 구르거나 점프하는 동작 또는 와이어 액션 등 연기를 한다. 자이로 및 엑셀로미터 센서가 부착된 바디 슈트 착용으로 몇 초 사이에 연기자로부터 모션캡쳐 데이터를 얻어 아날로그 디지털 컨버터 보드로 데이터를 전송한다(S1102). 아날로그 디지털 컨버터 보드로 전송된 데이터는 자이로 및 엑셀로미터 센서의 신호로부터 직류 성분을 제거하는 직류 블로킹 회로 과정을 거친다(S1104). 직류 블로킹 회로 과정을 거친 신호는 증폭 회로를 통해 신호가 증폭되고(S1106), 아날로그 디지털 컨버터를 지나 디지털 신호로 변환된다(S1108). 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력한다(S1110). 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하고(S1112), 제1무선회로부에서 회전값을 무선으로 송출한다(S1114). 호스트 컴퓨터에서 제2무선회로부를 통해 신호처리부로부터 실제 회전값 데이터를 수신하고 모션캡쳐 소프트웨어에서 수신된 데이터를 불러온다(S1116). 그 다음은 스켈레톤을 링크시키는 과정으로 미리 생성된 스켈레톤 정보 파일을 열어서 수정하고 장비와 연결하여 라이브 또는 녹화를 시키고 데이터를 저장한 후에 다른 소프트웨어 즉, 3ds max, Maya, SoftImage export에 익스포트 한다(S1118). 모션 캡쳐 소프트웨어에서 계산된 스켈레톤의 회전값에 따라 스켈레톤의 움직임을 표현한다(S1120).First, the performer wears a body suit and attaches a gyro and an accelerometer sensor (S1100). Actors with gyros and accelerometers perform actions such as rolling or jumping actions or wire actions. Wearing a body suit with a gyro and an accelerometer sensor obtains motion capture data from the actor within a few seconds and transmits the data to the analog-to-digital converter board (S1102). Data transmitted to the analog-to-digital converter board is subjected to a DC blocking circuit process to remove the DC component from the signal of the gyro and the accelerometer sensor (S1104). The signal that has undergone the DC blocking circuit process is amplified by the amplification circuit (S1106), and is converted into a digital signal through an analog-to-digital converter (S1108). The value obtained by subtracting the rotation angle variation value of the joint of the upper layer from the rotation angle variation value of the joint belonging to the lower layer of each joint hierarchy from the digital signal is calculated as the actual rotation value of the corresponding joint and outputs the calculated value. The rotation value of the corresponding skeleton is calculated from the actual rotation value of each joint (S1112), and the first wireless circuit unit wirelessly transmits the rotation value (S1114). The host computer receives the actual rotation value data from the signal processor via the second wireless circuit unit and retrieves the data received from the motion capture software (S1116). The next step is to link the skeleton, open and modify the pre-generated skeleton information file, connect to the device for live or recording, save the data and export it to other software, 3ds max, Maya, SoftImage export (S1118). . The movement of the skeleton is expressed according to the rotation value of the skeleton calculated by the motion capture software (S1120).

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스켈레톤 링크과정을 보여주는 흐름도이다.12 is a flowchart showing a skeleton link process according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 자이로 및 엑셀로미터 센서를 통해 얻어진 스켈레톤 정보를 저장하고 3ds max, Maya, SoftImage에서 원하는 스켈레톤을 생성한다(S1200). 그 다음 미리 생성된 스켈레톤 정보를, 예를 들면 test01.bvh 파일을 익스포트 한다(S1202). 익스포트된 test01.bvh 파일을 모션캡쳐 소프트웨어에서 열기 또는 스켈레톤 수정한다(S1204). 모션캡쳐 소프트웨어 파일을 열고 나서 스켈레톤의 계층구조를 보고 이후에 수정할 것이 있다면 다시 수정을 한다(S1206). 스켈레톤의 계층구조를 수정하고 나서 장비와 스켈레톤을 연결한다(S1208). 여기에서 스켈레톤의 자세는 기본자세를 유지한다. 스켈레톤의 기본자세를 유지하고 라이브 또는 레코드의 장비 구동을 한다(S1210). 사용자가 원하는 대로 녹화 또는 정지를 한다(S1212). 모션캡쳐 소프트웨어의 라이브를 정지하고(S1214), 데이터를 저장한다(S1216). 모션캡쳐 파일을 3ds max, Maya, SoftImage에 익스포트 한다(S1218). First, the skeleton information obtained through the gyro and the accelerometer sensor is stored and the desired skeleton is generated in 3ds max, Maya, and SoftImage (S1200). Next, the generated skeleton information is exported, for example, the test01.bvh file (S1202). The exported test01.bvh file is opened or modified in the motion capture software (S1204). After opening the motion capture software file, the hierarchical structure of the skeleton is viewed, and any modifications are made later (S1206). After modifying the hierarchy of the skeleton, the equipment and the skeleton are connected (S1208). Here the skeleton's posture maintains its basic posture. Maintain the basic posture of the skeleton to drive the live or record equipment (S1210). The user records or stops as desired (S1212). The live of the motion capture software is stopped (S1214), and data is stored (S1216). Export the motion capture file to 3ds max, Maya, SoftImage (S1218).

본 발명은 바디 슈트, 하이브리드 액티브 센서, 고속 모션 데이터 트랜스퍼 스테이션 시스템으로 결합된 하드웨어로 데이터 수신부에 무선 통신을 통한 초고속 모션데이터를 실시간으로 보여주며, 범용성이 뛰어나 어떠한 3차원 애니메이션 프로그램에도 최종적인 플러그 인을 제공할 수 있는 에디팅(Editing) 소프트웨어로 구성되어 있다.The present invention is a hardware combined with a body suit, a hybrid active sensor, and a high-speed motion data transfer station system, and shows real-time high-speed motion data through wireless communication to a data receiver. It consists of editing software that can provide.

바디 슈트는 중앙 타입의 유선 시스템에 의해 제약을 받지 않는다. 연기자(Actor)는 어떤 전선의 연결도 없이 자유롭게 돌아다닐 수 있고, 복잡한 동작까지 묘사가 가능하다. 마커는 최대한 편안하고 자유로운 행동이 가능하도록 고안된 유동적인 전선을 통해 허리벨트 팩에 연결된다. 기계식이나 마그네틱 방식과 같이 전선의 방해나 자기장의 방해를 받지 않으며, 마그네틱의 전형적인 지터(Jitter) 현상 없이 복잡한 동작이나 구르고 점프하는 동작을 할 수 있으며, 광학 방식에서도 표현하기 힘든 와이어 액션(Wire Action) 연기도 충분히 가능하다.The body suit is not constrained by the central type wired system. Actor can roam freely without any wires, and even depict complex movements. The markers are connected to the waistbelt pack via flexible wires designed to provide maximum comfort and freedom. It is not affected by electric wire or magnetic field like mechanical or magnetic method, and can perform complicated motion or rolling and jumping without the typical jitter of magnetic, and wire action that is difficult to express even in optical method. Acting is possible enough.

자이로 및 엑셀로미터 센서는 외부장치인 적외선 카메라와 트랜스미터에서 마커를 인식하는 광학식 방식이나 마그네틱이 아닌 하이브리드 액티브 센서 자체에서 모션캡쳐 데이터를 추출하기 때문에 데이터를 받아들여 처리하는 속도가 상당히 빠르며 지연시간이 거의 없고 액터가 움직이는데 완벽하고 자유롭도록 하이브리드 액티브 센서이다. 또한, 기존의 광학식 모션캡쳐 보다 월등한 성능에 합리적인 가격에 제공함으로써 게임, 멀티미디어, 필름 애니메이션, 라이브 엔터테인먼트, 가상현실(Virtual Reality), 웹 캐스팅, 에이치씨아이(Human Computer Interaction) 제스쳐 인식 등과 같은 상당히 폭 넓은 범위에서 사용할 수 있다.Gyro and accelerometer sensors capture the motion capture data from an optical device that uses an external device, such as an infrared camera and a transmitter, or from the hybrid active sensor itself, rather than the magnetic one, so the data can be received and processed very quickly and have a low latency. It is a hybrid active sensor that is virtually free and makes the actors perfect and free to move. In addition, it offers superior performance compared to conventional optical motion capture at a reasonable price, which is quite wide such as games, multimedia, film animation, live entertainment, virtual reality, web casting, and human computer interaction gesture recognition. It can be used in a wide range.

자이로 및 엑셀로미터 모션캡쳐 시스템은 새로운 실시간 모션 트랙킹 시스템(Motion Tracking System)으로 각각의 하이브리드 액티브 센서가 연기자의 움직임 및 위치를 찾고 그 정보를 고속 모션 데이터 트랜스퍼 스테이션(Motion Data Transfer Station)에서 데이터 수신부에 송신한다. 모션캡쳐 데이터가 각각의 마커로부터 6자유도(Degree of Freedom)를 갖는 하이브리드 액티브 센서로부터 X축, Y축, Z축 좌표를 추적한 후, 고속 모션 데이터 트랜스퍼 스테이션에 머물게 되는데 이때 처리되는 시간은 0.001sec/m으로 상당히 빠른 처리속도로 데이터의 손실을 방지하며, 각 하이브리드 액티브 센서 간의 데이터를 동기화(Synchronization)시켜 모션캡쳐가 스무스 클리닝(Smooth Cleaning)하게 될 수 있어 포스트 프로세싱(Post Processing) 작업이 필요하다. 어떤 경우에는 포스트 프로세싱 작업이 필요 하지만 그런 경우의 대부분 자동(Automatic)으로 처리한다.Gyro and accelerometer motion capture systems are a new real-time motion tracking system, where each hybrid active sensor locates the actor's movement and position and retrieves the information from the high-speed motion data transfer station. Send to The motion capture data tracks the X, Y, and Z axes from a hybrid active sensor with six degrees of freedom from each marker, and then stays in the high speed motion data transfer station. Its data rate is very fast at sec / m, and data loss is prevented. Motion capture can be smoothly cleaned by synchronizing data between each hybrid active sensor, requiring post processing. Do. In some cases, post processing is required, but most of the time it is automatic.

기본적으로 광학식 또는 마그네틱 모션캡쳐와는 달리 별도의 스튜디오 확보나 공간의 제약 없이도 어떠한 사용환경에서도 사용 가능하며, 모션캡쳐 영역은 제약이 없다. 실시간 모션캡쳐 데이터를 고속 모션 데이터 트랜스퍼 스테이션에 전송하면, 캡쳐된 데이터는 실시간으로 데이터 수신부에 수신되어 에디팅 소프트웨어에서 디스플레이 된다. 또한, 네트웍이나 소프트웨어로 모션캡쳐 데이터를 전세계 어디든 전송 가능하다.Basically, unlike optical or magnetic motion capture, it can be used in any environment without securing a separate studio or space limitation, and motion capture area is unlimited. When real-time motion capture data is sent to the high-speed motion data transfer station, the captured data is received in real time at the data receiver and displayed in the editing software. You can also send motion capture data anywhere in the world via network or software.

본 발명은 간단한 하이브리드 액티브 센서가 부착된 바디 슈트 착용으로 몇 초 사이 안에 곧바로 연기자에게 모션캡쳐 데이터를 얻을 수 있으며, 상당히 긴 세팅 시간과 칼리브레이션 시간을 필요로 하는 다른 옵티컬 모션캡쳐 시스템과는 달리 칼리브레이션 없이 곧바로 사용할 수 있다. 그리고, 에디팅 캡쳐 소프트웨어는 24시간 동안의 모션캡쳐가 가능하고 다양한 외부 실시간 프로그램, 예를 들면 Kaydara FiLMBOX에 익스포트(Export)가 가능하다.The present invention provides a body capture with a simple hybrid active sensor that can capture motion capture data directly to the performer in seconds, without calibration, unlike other optical motion capture systems that require significantly longer set-up and calibration times. You can use it immediately. Editing capture software can capture motion for 24 hours and export to a variety of external real-time programs such as Kaydara FiLMBOX.

따라서, 본 발명에 따른 자이로 및 엑셀로미터 모션캡쳐 시스템은 종래 모션캡쳐장치와 달리 광학식, 자기장, 기계적 방식 모션캡쳐의 전형적인 문제점인 동작의 한계성, 주위 환경에 대한 영향으로 인한 데이터 손실, 빛의 노출로 인한 데이터 손실, 주변 장치로 인한 비효율적 관리, 초기 칼리브레이션으로 인한 시간적 손실, 공간의 제약, 별도의 모션캡쳐 공간확보 등에 대한 관련 문제들을 완벽히 극복하였다. 무선방식으로 고속 모션 데이터 트랜스퍼 스테이션의 모션캡쳐 데이터 전송으로 인해 실시간으로 깨끗한 데이터를 제공하며 거의 수정이 필요하지 않다.Therefore, the gyro and accelerometer motion capture system according to the present invention, unlike the conventional motion capture device, is a typical problem of optical, magnetic and mechanical motion capture, the limitation of operation, data loss due to the influence on the surrounding environment, and light exposure. It completely overcomes the problems of data loss, inefficient management due to peripheral devices, time loss due to initial calibration, space limitation, and separate motion capture space. Wirelessly, the high-speed motion data transfer station's motion capture data transmission provides clean data in real time and requires little modification.

자이로 및 엑셀로미터 모션캡쳐 시스템은 센서타입으로 마커가 일시적으로 사라지는 기존의 광학식 모션캡쳐와 달리 센서가 가려지거나 사라지는 경우가 전혀 없고 센서의 데이터를 손실시키지 않는다. 이 시스템은 기존의 적외선 카메라를 사용하는 광학식 모션캡쳐 장비와 다르게 자연광 및 야외의 어떠한 환경에서도 사용 가능하고 칼리브레이션이 필요 없으며 즉시 사용 가능한 장점을 가지고 있다.Gyro and accelerometer motion capture systems are sensor type, unlike conventional optical motion capture, where markers are temporarily disappeared. Unlike traditional motion cameras that use infrared cameras, the system can be used in any natural or outdoor environment, requires no calibration, and can be used immediately.

이상 설명한 것처럼, 본 발명에 따르면 본 발명에 따른 자이로 및 엑셀로미터 모션캡쳐 시스템은 종래 모션캡쳐장치와 달리 광학식, 자기장, 기계적 방식 모션캡쳐의 전형적인 문제점인 동작의 한계성, 주위 환경에 대한 영향으로 인한 데이터 손실, 빛의 노출로 인한 데이터 손실, 주변 장치로 인한 비효율적 관리, 초기 칼리브레이션으로 인한 시간적 손실, 공간의 제약, 별도의 모션캡쳐 공간확보 등에 대한 관련 문제들을 완벽히 극복하였으며, 무선방식으로 고속 모션 데이터 트랜스퍼 스테이션의 모션캡쳐 데이터 전송으로 인해 실시간으로 깨끗한 데이터를 제공하는 효과를 가진다.As described above, according to the present invention, the gyro and accelerometer motion capture system according to the present invention is different from the conventional motion capture device due to the limitations of operation, which are typical problems of optical, magnetic, and mechanical motion capture due to the influence on the surrounding environment. It completely overcomes related problems such as data loss, data loss due to light exposure, inefficient management due to peripheral devices, time loss due to initial calibration, space constraints, and space saving for separate motion capture. The motion capture data transmission of the transfer station has the effect of providing clean data in real time.

도 1은 자이로 및 엑셀로미터의 좌표축을 보여준다.Figure 1 shows the coordinate axes of the gyro and accelerometer.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐시스템 구성도를 보여준다.Figure 2a shows a block diagram of a motion capture system using a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐 시스템의 세부 구성 사항을 보여준다.Figure 2b shows the details of the motion capture system using a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터에서 얻어진 데이터가 모션캡쳐 소프트웨어까지 전달되는 과정을 보여준다.3 shows a process in which data obtained from a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention is transferred to the motion capture software.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로세싱 단계 과정을 보여주는 블록도이다.4 is a block diagram showing a processing step procedure according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 부착하는 위치를 보여준다. 5a to 5b show the position to attach the gyro and accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터의 계층구조를 보여준다. 6 shows a hierarchical structure of gyros and accelerometers according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터에 대응될 소프트웨어의 스켈레톤을 보여준다. 7A shows a skeleton of software to correspond to a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터에 대응될 소프트웨어의 스켈레톤 계층 구조의 일예를 보여준다.7B shows an example of a skeleton hierarchy of software to correspond to a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드웨어부와 소프트웨어부의 연결 상태에 따른 일예를 보여준다.8A and 8B show an example according to a connection state of a hardware unit and a software unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인간형과 스켈레톤의 기본 자세를 보여준다.8C shows the basic posture of the humanoid and the skeleton according to the preferred embodiment of the present invention.

도 9a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터의 변화값을 관절에 적용하는 일예를 보여준다.9A shows an example of applying a change value of a gyro and an accelerometer to a joint according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터의 스켈레톤 구조를 계층구조로 만드는 과정을 보여준다.9B illustrates a process of hierarchizing a skeleton structure of a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐 시스템의 일예를 보여준다.10 shows an example of a motion capture system using a gyro and an accelerometer according to a preferred embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자이로 및 엑셀로미터를 사용한 모션캡쳐 시스템의 인간형 구조에서 스켈레톤 구조로 데이터를 전송하는 과정을 보여주는 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a process of transmitting data from a humanoid structure to a skeleton structure of a motion capture system using a gyro and an accelerometer according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스켈레톤 링크과정을 보여주는 흐름도이다.12 is a flowchart showing a skeleton link process according to a preferred embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*       * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 롤 110 : 피치 100: roll 110: pitch

120 : 요 200 : 자이로 및 엑셀로미터 센서 120: yo 200: gyro and accelerometer sensor

210 : 엠베디드 컴퓨터 211 : 아날로그 디지털 컨버터 보드 210: Embedded Computer 211: Analog-to-Digital Converter Board

212 : 엠베디드 운영시스템 213 : 제1무선회로부212: embedded operating system 213: first wireless circuit

220 : 호스트 컴퓨터 221 : 윈도우 운영시스템 220: host computer 221: Windows operating system

222 : 제2무선회로부 400 : 자이로 및 엑셀로미터 센서 222: second wireless circuit unit 400: gyro and accelerometer sensor

402 : 직류 블로킹 회로 404 : 증폭 회로402: DC blocking circuit 404: amplifying circuit

406 : 아날로그 디지털 컨버터 보드406: analog to digital converter board

408 : 신호처리부 408: signal processing unit

Claims (9)

피측정체의 관절부위에 부착된 자이로 및 엑셀로미터 센서가 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 송출하는 단계와,Transmitting, by the gyro and accelerometer sensors attached to the joints of the object under test, rotation angle shift values in the X, Y, and Z axes of the joints according to the movement of the object; 아날로그 디지털 컨버터를 이용하여 상기 회전각 변이값을 디지털 데이터로 변환하는 단계와,Converting the rotation angle variation value into digital data using an analog to digital converter; 상기 디지털 데이터로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하는 단계Calculating the actual rotation value of the corresponding joint by subtracting the rotation angle variation value of the joint of the upper layer from the rotation angle variation value of the joint belonging to the lower layer of each joint hierarchy from the digital data. 를 포함하는 모션 캡쳐 방법.Motion capture method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피측정체의 관절부위는 최상위 계층인 허리, 허리의 하위 계층인 좌측 및 우측 엉덩이와 목, 각각 좌측 및 우측 엉덩이의 하위 계층인 좌측 및 우측 무릎, 각각 좌측 및 우측 무릎의 하위 계층인 좌측 및 우측 발목, 목의 하위 계층인 좌측 및 우측 어깨와 머리, 각각 좌측 및 우측 어깨의 하위 계층인 좌측 및 우측 팔꿈치, 각각 좌측 및 우측 팔꿈치의 하위 계층인 좌측 및 우측 손목인 것을 특징으로 하는 모션 캡쳐 방법.The joints of the subject were the uppermost level of the waist, the left and right hips and the neck of the lower layer of the waist, the left and right knees of the lower layer of the left and right hips, respectively, the left and the lower layers of the left and right knees, respectively. Motion capture method characterized in that the right ankle, the left and right shoulders and heads, which are the lower layers of the neck, the left and right elbows, which are the lower layers of the left and right shoulders, respectively, and the left and right wrists, which are the lower layers of the left and right elbows, respectively. . 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 각 관절의 실제 회전값으로부터 대응되는 스켈레톤의 회전값을 계산하는 단계와,Calculating a rotation value of a corresponding skeleton from the actual rotation value of each joint; 상기 계산된 스켈레톤의 회전값에 따라 스켈레톤의 움직임을 표현하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모션 캡쳐 방법.And representing the movement of the skeleton according to the calculated rotational value of the skeleton. 피측정체의 관절 부위에 설치되어 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 측정하여 출력하는 자이로 및 엑셀로미터 센서부와,A gyro and accelerometer sensor unit installed at a joint part of a subject to measure and output rotation angle variation values of X, Y, and Z axes of each joint according to the movement of the subject; 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 회전각 변이값 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와,An analog-to-digital converter for converting the rotation angle shift value signals from the gyro and accelerometer sensors into digital signals; 상기 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하는 신호처리부Signal processing unit that calculates and outputs the value obtained by subtracting the rotation angle variation value of the joint of the upper layer from the digital signal from the rotation angle variation value of the joint belonging to the lower layer of each joint hierarchy as the actual rotation value of the corresponding joint. 를 구비하는 것을 특징으로 하는 모션캡쳐 장치.Motion capture device characterized in that it comprises a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자이로 및 엑셀로미터 센서부는 최상위 계층인 허리, 허리의 하위 계층인 좌측 및 우측 엉덩이와 목, 각각 좌측 및 우측 엉덩이의 하위 계층인 좌측 및 우측 무릎, 각각 좌측 및 우측 무릎의 하위 계층인 좌측 및 우측 발목, 목의 하위 계층인 좌측 및 우측 어깨와 머리, 각각 좌측 및 우측 어깨의 하위 계층인 좌측 및 우측 팔꿈치, 각각 좌측 및 우측 팔꿈치의 하위 계층인 좌측 및 우측 손목에 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 모션캡쳐 장치.The gyro and accelerometer sensor units are the uppermost layer of the waist, the left and right hips and the neck of the lower layer of the waist, the left and right knees of the lower layer of the left and right hips, respectively, the left and the lower layers of the left and right knees, respectively. Right ankle, left and right shoulders and heads, which are the lower layers of the neck, left and right elbows, which are the lower layers of the left and right shoulders, respectively, and left and right wrists, which are the lower layers of the left and right elbows, respectively. Motion capture device. 제4항에 있어서, 상기 아날로그 디지털 변환부는 The method of claim 4, wherein the analog to digital conversion unit 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 신호로부터 직류 성분을 제거하기 위한 직류 블록킹 회로와,A DC blocking circuit for removing DC components from signals from the gyro and accelerometer sensors, 직류 성분이 제거된 신호를 증폭하기 위한 증폭 회로와,An amplifying circuit for amplifying a signal from which a direct current component has been removed; 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 AD 컨버터AD converter for converting amplified signals to digital signals 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모션캡쳐 장치.Motion capture device comprising a. 제4항에 있어서, 상기 신호처리부로부터의 출력값을 무선으로 송출하기 위한 무선회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모션캡쳐 장치.The motion capturing apparatus of claim 4, further comprising a wireless circuit unit for wirelessly transmitting an output value from the signal processing unit. 피측정체의 관절 부위에 설치되어 피측정체의 움직임에 따른 각 관절의 X축, Y축, Z축 방향의 회전각 변이값을 측정하여 출력하는 자이로 및 엑셀로미터 센서부와,A gyro and accelerometer sensor unit installed at a joint part of a subject to measure and output rotation angle variation values of X, Y, and Z axes of each joint according to the movement of the subject; 자이로 및 엑셀로미터 센서부로부터의 회전각 변이값 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와,An analog-to-digital converter for converting the rotation angle shift value signals from the gyro and accelerometer sensors into digital signals; 상기 디지털 신호로부터 각 관절 계층구조의 하위 계층에 속한 관절의 회전각 변이값에서 바로 상위 계층의 관절의 회전각 변이값을 뺀 값을 해당 관절의 실제 회전값으로 계산하여 출력하는 신호처리부와,A signal processor that calculates and outputs a value obtained by subtracting a rotation angle variation value of a joint of a higher layer from the digital signal from the rotation angle variation value of a joint belonging to a lower layer of each joint hierarchy as the actual rotation value of the corresponding joint; 상기 신호처리부로부터의 출력값을 무선으로 송출하기 위한 제1무선회로부와,A first wireless circuit unit for wirelessly transmitting an output value from the signal processing unit; 상기 제1무선회로부로부터의 신호를 수신하기 위한 제2무선회로부와,A second wireless circuit unit for receiving a signal from the first wireless circuit unit, 상기 제2무선회로부를 통해 상기 신호처리부로부터 실제 회전값 데이터를 수신하여 대응되는 스켈레톤의 움직임으로 변환하는 호스트 컴퓨터A host computer for receiving the actual rotation value data from the signal processing unit through the second wireless circuit unit and converts it to the movement of the corresponding skeleton. 를 구비하는 모션캡쳐 장치.Motion capture device having a. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 자이로 및 엑셀로미터 센서부는 최상위 계층인 허리, 허리의 하위 계층인 좌측 및 우측 엉덩이와 목, 각각 좌측 및 우측 엉덩이의 하위 계층인 좌측 및 우측 무릎, 각각 좌측 및 우측 무릎의 하위 계층인 좌측 및 우측 발목, 목의 하위 계층인 좌측 및 우측 어깨와 머리, 각각 좌측 및 우측 어깨의 하위 계층인 좌측 및 우측 팔꿈치, 각각 좌측 및 우측 팔꿈치의 하위 계층인 좌측 및 우측 손목에 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 모션캡쳐 장치.The gyro and accelerometer sensor units are the uppermost layer of the waist, the left and right hips and the neck of the lower layer of the waist, the left and right knees of the lower layer of the left and right hips, respectively, the left and the lower layers of the left and right knees, respectively. Right ankle, left and right shoulders and heads, which are the lower layers of the neck, left and right elbows, which are the lower layers of the left and right shoulders, respectively, and left and right wrists, which are the lower layers of the left and right elbows, respectively. Motion capture device.
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