渭南flash动画创作运动捕获及设备制作案例系列
5.2 研究现状及基础知识5.2.1 运动捕获 运动捕获技术(motion capture)是一种高级动画技术，具体指在演员进行运动动作时，捕获其主 要关节的运动轨迹，可实现人物运动信息记录自动化，产生运动的基本轨迹，然后将记录的运动信， 自、传递给动画模型，达到控制其运动的目的。通过运动捕获获得一个真实的原始运动作为原型，可 以避免为人体运动构造一个复杂的物理仿真模型的困难，而只需要修改运动数据以符合新的角色或场 景等要求，并注意保持原有运动的特色，就可以创建逼真和自然的人物角色运动。
1)运动捕获及设备 运动捕获可以定义为‘幻：利用照相机、摄像机或其他运动捕获系统将人或动物的（关节）运动 状态序列真实地记录、保留下来，以便分析、处理和利用。运动捕获技术被广泛运用于娱乐、医学、 体育、司法等行业，尤其是在计算机动画制作方面发挥了特别重要的作用。 *flash动画创作与后期视频处理技术*
在运动捕获技术的发展历史上。有二：个先驱者做出了开创性的贡献：＼。第一位是Eadweard Muybridge(1830-1904)，他于1872年拍出了世界上第一个运动序列照片，并从中发现马可以四蹄悬空 ；而在1884 1885年间。他甚至拍摄了20000张人与动物的包含各种运动状态的照片。第二位是 Etienne-Jules Marev(1830-19cj4)，他是一位法国医生，同时又是发明家和摄影家。他的主要功绩是 首次运用视频的方法来分析人和动物的运动，发明了连续照相法并且第一次成功拍摄了鸟的飞翔。第 三位是Harold Edgerton(1903-1990)，美国麻省理工学院(MIT)的一位学者，主要贡献是发明了频闪观 测仪和电子闪光灯。他还是高速照相的先驱，其拍摄的“奶滴与皇冠”和“洞穿苹果的子弹”是摄影 史上的经典作品。 图5.1
运动捕获设备L1-(a)光学运动捕获系统 (b)电磁式运动捕获系统 《，，机电式运动捕 获系统 现在的运动捕获硬件早已告别了早期的照相机而获得了巨大的发展。当前的运动捕获硬件系统按 传感器和感应源放置的位置（以捕获对象的身体为参照）分为三大类：光学运动捕获系统、电磁式运 动捕获系统和机电式运动捕获系统，如图5.1所示。 Vicon 8系统是典型的光学运动捕获装置，主要包括四大部分：24个flashCCD照相机阵列、红外光 源、标记点小球、数据编辑软件。其基本原理是：红外光源照射到包含涂料的标记点形成反射，为相 机所捕获，经过处理可以得到位置信息。其优点是：捕获数据精确：标记点的位置和数量没有限制： 表演者没有缆线的束缚，可以有更大的活动空间；捕获频率高。其不足之处是：硬件成本在三类捕获 设备中是最高的；捕获数据需进行大量的后期处理；捕获环境对光的要求苛刻，不能有黄色光源和反 射光的干扰；如果捕获时间长，捕获的动作复杂。容易造成标记点的闭塞。 电磁式运动捕获系统的典型系统配置包括1个电磁发射器、11、18个电磁感应器和l卜电子控制装 置。它的捕获频率是144幅／秒。其基本原理是：首先南发射器产生一个低频的电磁场，然后由感应器 将感应的电磁信号输入到电子控制装置，经过处理转换为子维位置数据。该系统的优点为：速度达到 实时性要求；捕获数据尤需后期处理即可直接应用；价格相对便’r：感应器不会闭塞。不足之处在于 ：捕获场所若存在金属物体，则需要校Ⅱ：；表演者受到线缆的束缚；标记点的配置难以更改；捕获 区域要小。
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