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运动捕捉Vicon MX系统初试
      2006-6-14 10:03:00     上海信急送计算机有限公司 供稿     

    尽管目前一些三维动画师对运动捕捉技术的看法还存在分歧,但运动捕捉在海外却早已被广泛应用,电影大片「星球大战」、「泰坦尼克」、「角斗士」、「极地特快」,以及PS的流行游戏「鬼武者」系列中都有运动捕捉的出色表现。运动捕捉能够弥补动画师创作经验的不足,对角色动画、群体场景、影视特技、电脑游戏等方面有着不可低估的作用。Vicon MX运动捕捉系统具有理想的捕捉精度,有兴趣的朋友不妨试试!

运动捕捉技术

通常的捕捉系统硬件包含捕捉摄像机、连接缆线、供电及数据交流用的集线器硬件、系统校准套件、专用捕捉衣服和捕捉发光球。通常系统配有专门的运动捕捉软件,进行系统设定、捕捉过程控制、捕捉数据的编辑处理、输出等。

工作人员在特定的捕捉环境如工作室、仓库、摄影棚等地方将系统搭设好后,在演员的头、膝盖、其他关节处贴好反光球捕捉点,即可进行捕捉。演员按照导演指定的要求进行表演,发光球的数据被摄像机捕捉后实时存储到控制电脑里。通常演员表演多组动作,系统操作人员对原始数据进行编辑、修补等处理之后,再输出到如Maya、3ds max、softimage│XSI、MotionBuilder等主流的三维软件,动画师使用运动数据驱动后继软件中的三维模型的相对应骨骼节点。

对比手动设置关键帧制作,运动捕捉显然效率更高。对武术、竞技、舞蹈等专业演员以及动物进行的捕捉还可以弥补动画师自身创作经验的不足。在娱乐媒体制作领域,运动捕捉广泛应用于角色动画、群体场景、影视特技、音乐电视、电脑游戏诸多制作市场。另外,由于对动作进行科学研究分析的需要,动作捕捉系统还广泛应用于医学步态分析、人机工程、生物力学、运动学以及工业设计、工程学等诸多领域。

 
一. Vicon MX系统介绍
    与以往的运动捕捉系统相比,新的Vicon MX捕捉系统具有最高400万像素的捕捉精度,每秒钟最快可捕捉1万帧,每个摄像机最多可以同时捕捉约500个反光球。Vicon MX系统硬件均实现即插即用,通过iQ软件还可以自动生成区域遮掩,屏蔽捕捉环境中不理想的区域。
    Vicon MX系统是一组网络连接的Vicon MX运动捕捉摄像机和其他设备,以提供实时三维光学数据,这些数据可以被应用于实时或者非实时的动画制作。
二. Vicon MX构架要素
Vicon MX构架主要组成要素包含:
·MX 摄像机
Vicon MX40、MX13、MX3三款摄像机含多重高速摄像机以进行实时专有图像处理。
·MX组件
MX NET、MX Link和MX Control组成Vicon MX系统的分布式构架以适应系统所含不同个数的MX摄像机以及来自第三方的硬件设备。
·PC主机
Vicon MX系统需要一台含有以太网络端口的PC主机以实现系统内数据的交流(这一端口须是该PC主机其他网络端口以外的端口),所有应用于Vicon MX系统的Vicon软件都将安装在该PC主机上。
·MX 专用连接线
Vicon公司专有的MX专用连接线将系统组件连接为一体,提供诸多功能如电源供给、以太网络交流、同步信号、视频讯息和数据交流。MX专用连接线能够非常便捷地铺设于工作室、实验室或者户外。
·MX 外围套件
Vicon MX系统包含一套用于精确校正系统的校准套件和用于系统使用初始化的标准配件。

三. Vicon MX系统构架范例
最基本的Vicon MX系统构架包含1-8个MX摄像机,一台MX Net和一台PC主机,如图所示。
基本Vicon MX系统构架

    Vicon MX系统的分布构架使得客户能够自己决定MX系统组件的数量以及第三方设备来适合客户的应用需要。
    例如,你的应用需要超过8个MX摄像机,MX Link必须被采用到Vicon MX系统构架中,以连接多个MX Net单元,如图所示。

具有32个摄像机和MX Link的Vicon MX系统构架
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