动作捕捉

动作捕捉就是记录并处理人或其他物体的动作，同时生成与之对应的虚拟资产动作动画的技术。此技术在娱乐、体育、医疗、机器人等领域被广泛运用。随着技术的发展，精度提高了，门槛降低了，其应用范围也就越来越广。比如，为了追求内容的质量，越来越多的生产商选择运用动作捕捉技术，以使动画显得更逼真、更自然。动作捕捉的发展有三个方向，一是身体捕捉，二是面部捕捉，三是手指捕捉。

动作捕捉的应用领域

从收入构成来看，其应用领域方面，生物力学约占 50%，电影游戏约占 25%，机器人 VR 应用约占 25%。在医疗康复以及运动分析领域，许多大学和医疗机构都配备有动作捕捉实验室，以便更好地分析人体动作的数据。并且，运动员在训练过程中也会借助动作捕捉技术来完善自身的动作。在影视游戏领域，动作捕捉能使动画或虚拟人物的动作更为流畅自然，从而提高内容质量。尤其是逼真的面部表情和肢体动作，靠动画师是无法实现的。这种应用类似于《指环王》《猩球崛起》等电影。

在 VR 领域，动作捕捉能让体验者看到自身的身体运动。同时，它还能让体验者与虚拟人物进行更深入的互动。动作捕捉是真正沉浸式体验的保证，也是元宇宙进程中的底层技术之一。

在无人机应用方面，主要是在实验室内对无人机进行实时定位。要捕捉无人机的运动数据和位置数据。在室外，无人机依靠 GPS 来进行定位。然而，在无人机算法验证阶段的实验室环境中，由于对精度有要求，无法使用 GPS，所以需要用到动作捕捉系统。

在工业领域，人机交互是一个应用方向。在一个环境内，利用动作捕捉的数据能够形成闭环系统，进而实现人机交互。带有标记点的人快速通过无人机编队，无人机会迅速避开，这种情况可在仓库环境中应用；利用 VR 实现操作无人机时，操作者通过 VR 的画面调整身体动作，当动作被捕捉到后就能控制无人机运动，从而大大降低了无人机操作的难度并提高了精度。

光学动捕、惯性动捕

从技术方向而言，3D 动作捕捉主要有两个发展方向，其一为光学动捕，其二为惯性动捕。光学动捕方面：它是基于红外光从标记点反射到不同位置的摄像机，通过对标记点进行绝对定位从而得到三维坐标，接着对所得到的数据进行处理，以此获得多个标记点空间运动的基本信息。简单来说，是通过对人体上的标记点进行绝对定位，从而构建出三维模型以还原运动。

光学动捕的设备包含一组摄像机，还有数据处理服务器以及标记点。光学镜头会向外发射红外光，这些红外光在场地中接触到反光体后会产生反射，相机能够将反光信息采集到软件里，并将其处理为空间坐标。惯性动作捕捉系统是由一组传感器以及处理软件共同构成的。

动作捕捉技术的未来趋势

无标记点通过摄影机扫描人体，同时借助软件跟踪人体运动，以此来获取运动数据。目前，无标记点技术已初步实现，但它的误差比标记点更大，应用范围也不够广泛。随着技术的不断发展，如果无标记点能够成功解决误差问题，就能够很好地弥补标记点的缺点。软件的技术在过去取得了很大进步，得益于 PC 的发展和技术的提升，软件算法持续升级。这使得动作捕捉所需要的时间大幅缩小。未来，更智能化且修复和模拟能力更强的软件算法将成为动作捕捉技术商的核心竞争力之一。

光学捕捉领先公司：

1984 年在英国牛津成立，其母公司 OMG.L 在伦敦证券交易所上市。它是动作捕捉行业领先的公司，首要技术为被动式光学运动捕捉，同时拥有惯性捕捉、无标记捕捉等现主流动作捕捉系统。2017 年收购了惯性传感技术的创造者，正在将光学和惯性相结合，为运动捕捉提供更好支持。具备行业领先的硬件以及算法，能够提供高精度的服务，同时还能降低后期的处理成本。

的应用案例

2018 年 GDC 上联合 Epic 等公司推出了虚拟人物，一位女演员穿着动捕服和面部捕捉设备进行实时显示，这是动捕的一个重大标志性发展。与之前 Epic 旗下的游戏相比，在捕捉上花费的时间大幅减少，而更多的时间被用于制作更为逼真的虚拟人物。著名的应用是指环王系列，指环王系列取得了巨大成功，其中的角色咕噜被人们熟知，这个角色的成功离不开动作捕捉技术，也离不开安迪·瑟金斯精湛的演技。它还应用于自动驾驶，在 Bell 航天公司的案例中，动作捕捉技术的引入为自动驾驶和飞行提供了一个室内模拟 GPS 来定位其他设备的位置，从而代替真实的机队。

1982 年在 Rosa 成立。它的首要技术是被动式光学捕捉。其应用领域包括动画、运动分析、广播，以及工业与机器人。广播演播室是独特的应用分类，能为广播提供 VR 和 AR 的摄像头跟踪方案。

Go 是一款稳轻量级的动捕程序，能够在一分钟内完成装备标记后的传输工作，其系统设置和校准速度很快，学习使用也很容易；12HS 是最高端的摄像机，具备 1250 万像素，每秒 300 帧，并且拥有 LED 显示面板；是最最优的动作捕捉软件，它提供一套最完整的可视化工具，可用于实时监控校准状态并提供标记计数，能够解决包括四足动物甚至面部动画在内的任何骨架的相关问题。

公司在 2005 年于美国成立了新的产品线。自成立起，一直致力于制造高精度、低延时且系统稳定的动作捕捉技术，同时致力于降低动作捕捉硬件和系统的成本。凭借着性价比方面的优势，获得了较大的市场份额。在 2017 年，被中国上市公司利亚德（.SZ）收购，之后成为了利亚德 VR 部门的一部分，该部分号称是全球可追踪最大空间的运动捕捉摄像机。高性价比的目标是协助客户以行业内其他公司一半的预算搭建动作捕捉系统，该系统拥有更多摄像头且更为精准。光学运动捕捉软件的最新骨骼解算器能够在标记被遮挡时推算骨骼姿势，并且其设置和操作简单，仅一人即可设置大型系统。应用于多个行业。其中包括实时外科手术领域，能为外科手术提供精细的导航跟踪功能；还有无人机领域也有相关应用，而不仅仅局限于我们熟知的游戏《使命召唤 - 现代战争》和电影《狮子王》。

于 2000 年在荷兰创立，在惯性动作捕捉领域处于领先地位。经过 20 多年的发展，其产品品质非常卓越，易用性也很高。专注于人体运动测量，并且应用于专业和消费市场。全条件抗磁，能够抵抗任何磁干扰，加上设备的便携性和易操作性，其系统可以在任何地点实现动作捕捉。防冲撞捕捉服：为了应对冲击力较大的运动，设计了内嵌式的捕捉服，这种捕捉服能够有效地防止传感器掉落。的应用范围很广：在某些应用场景里，能够同时捕捉数十名运动员，这体现了系统的强大处理能力以及广泛的适用范围。而且开发出的相关技术让手指动作捕捉得以变为现实。

诺亦滕

诺亦滕于 2012 年在北京创立。它的名字是英文的倒序拼写。这是一家主打惯性动捕技术的公司。以自主研发的多传感器数字技术和运动追踪算法为基础。推出了动作捕捉以及虚拟现实系统等。为了将来让每一位有需求的个人和组织都能享受到动作捕捉技术而不断发展。诺亦滕在体育方面：美国的冠军高尔夫球手利用诺亦滕全方位观察自己的击球动作，并且与其他职业选手进行横向比较，以此来将自己的动作调整到最佳水平。诺亦滕进行虚拟直播。在虚拟直播过程中，诺亦滕拥有一套完整的套装，这套套装使得虚拟直播在几分钟之内就能够轻松上手。

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