95运动捕捉舞谱技术方案

  本文关键词：基于运动捕捉数据的拉班舞谱生成，由笔耕文化传播整理发布。

基于运动捕捉数据的拉班舞谱生成科研分析；学院；工号；教师；完成日期；目录；前言......................；前言；项目主要目的是通过使用运动捕捉数据BVH(Bio；自动地生成与其相对应的拉班舞谱；项目流程图：；一、行业发展现状；随着创意产业的发展，人体运动捕捉技术成为了研究的；目前业界没有舞谱自动生成系统，只有学术性的研究，；二、运动捕捉系统

基于运动捕捉数据的拉班舞谱生成科研分析

学 院

工 号

教 师

完成日期

目 录

前言 ............................................................................................................ 4 一、行业发展现状 ..................................................................................... 4 二、运动捕捉系统 ..................................................................................... 4 三、BVH文件 ............................................................................................. 8 四、基于BVH文件的拉班舞谱自动生成算法 ......................................... 9 五、运动数据转换为舞谱 ......................................................................... 9 六、系统功能实现 ................................................................................... 12

前言

项目主要目的是通过使用运动捕捉数据BVH (Biovision Hierarchical Data)文件作为原始数据，通过解析BVH文件的骨架层次结构，量化运动方向与时间，

自动地生成与其相对应的拉班舞谱。

项目流程图：

一、行业发展现状

随着创意产业的发展，，人体运动捕捉技术成为了研究的热点。它为动画和游戏的制作提供了新的途径。同时，这种技术也产生了更广泛的应用，不仅仅可以捕捉人体的运动，还可以捕捉动物设置机器设备的运动情况。

目前业界没有舞谱自动生成系统，只有学术性的研究，没有实质的科研。运动捕捉系统

二、运动捕捉系统 1、全身动作捕捉系统

随着计算机软硬件技术的飞速发展和动画制作要求的提高，在发达国家，运动捕捉已经进入了实用化阶段，有多家厂商相继推出了多种商品化的运动捕捉设备，如 MotionAnalysis 、 Polhemus 、 Sega

Interactive 、 MAC 、 X-Ist 、 FilmBox 等，成功地用于虚拟现实、游戏、人体工程学研究、模拟训练、生物力学研究等许多方面。

从技术的角度来说，运动捕捉的实质就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。典型的运动捕捉设备一般由以下几个部分组成：

· 传感器。所谓传感器是固定在运动物体特定部位的跟踪装置，它将向 Motion capture 系统提供运动物体运动的位置信息，一般会随着捕捉的细致程度确定跟踪器的数目。

· 信号捕捉设备。这种设备会因 Motion capture 系统的类型不同而有所区别，它们负责位置信号的捕捉。对于机械系统来说是一块捕捉电信号的线路板，对于光学 Motion capture 系统则是高分辨率红外摄像机。 · 数据传输设备。 Motion capture 系统，特别是需要实时效果的 Motion capture 系统需要将大量的运动数据从信号捕捉设备快速准确地传输到计算机系统进行处理，而数据传输设备就是用来完成此项工作的。 · 数据处理设备。经过 Motion capture 系统捕捉到的数据需要修正、处理后还要有三维模型向结合才能完成计算机动画制作的工作，这就需要我们应用数据处理软件或硬件来完成此项工作。软件也好硬件也罢它们都是借助计算机对数据高速的运算能力来完成数据的处理，使三维模型真正、自然地运动起来。

全身动作捕捉系列是实用光学式运动捕捉产品。

系统采用多台近红外线高感度摄像机及相关设备，实现高精度实时三维运动数据的采集，支持实时在线或者离线的运动捕捉及分析。在国际上拥有同类产品最高性价比，可广泛的应用于虚拟现实、军事模拟、工程测量、医学研究中的运动机能评价和康复医疗、体育运动分析和体育训练指导、影视、动画和游戏制作等诸多领域。

取相摄像头

1、数据采集 精度更高

全身动捕系列光学被动式摄像机，对于细微动作都可实现精细捕捉。

相机前端特有的处理芯片具有FPGA编成功能，实现海量数据的高速处理。

相机采用圆形拟合算法的标识点（Marker）中心演算功能实现独立的标识点高精度识别。 相机采用144个LED照明，在保证亮度前提下效率更高。

2、系统更加稳定可靠

系统采用标准TCP/IP协议网络数据传输方式，构成简单，无需专用采集设备，一台计算机控制所有相机。

集成为一根的摄像机专用综合电缆具有采样同步控制信号传输；LED照明同步控制信号传输；摄像机和LED照明供电传输多种功能的同时，极大地简化了系统布线结构同时，使系统数据传输更稳定，克服了USB等方式的连接距离短、级联台数受限等问题。

3、系统功能更强大

高性能自动识别功能，根据人体模板自动进行标识点匹配，免除繁杂的操作。

强大的后期数据自动插值、滤波和手动修改等编辑功能以及CSM、BVH、FBX、BIP、DRS、TRC、C3D等通用数据格式转换功能，完全满足动漫、体育、医疗等不同领域的应用需求。

全面支持第三方软件相结合使用接口（如MotionBuilder、3DMax、Maya、Delt3D或测力平台、肌电仪以及客户自主开发平台软件等，进行数据的实时、定时传送及各种同步触发控制接口）。

4、系统操作更简洁便利

系统根据中国用户设计，在保证完美实现功能的前提下极大的简化了系统操作中繁琐的人机交互模块，使整个系统操作流程更加方便快捷。

系统架设灵活，可以根据环境和使用者意愿来搭建捕捉系统，捕捉范围可根据房间大小和用途随时调整。

相机独立的LED编号显示，使架设和调整操作更方便。

同等捕捉空间标识点更精小（3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm规格），被测者运动更自如。 5、光学被动式运动捕捉系统，拥有业界高性价比

系统独特的软硬件系统构成，在实现同等运动捕捉性能时，在价格上具有更大优势，整体系统具有更高性价比。

应用

虚拟现实领域：

可应用于高端装备的虚拟装配；高等教育的虚拟教学及科学研究；国防军队的军事训练； 医疗领域：

1、对患者进行步态分析、动作分析、运动失调程度评价等； 2、动物药理反应实验。 体育领域：

体育训练、体育教学、步态分析、田径项目的运动分析、冬季体育项目的运动分析、球技动作分析、舞蹈动作分析、帆板动作分析、自行车竞技分析、打斗技巧分析等。

影视动画：

现代影视特技制作、三维电影、三维动画和游戏制作。 其它领域：

系统可广泛应用于：人体工学研究、机器人研究、感性工学研究、高精度振动计测、福祉工学领域、灵活性能评价、碰撞试验、飞行测试、心理分析、刚性测试、实用性能评价。

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