[發(fā)明專利]一種光場掃描式光慣結(jié)合動作捕捉系統(tǒng)

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• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113110746A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 馬天容;朱昆;王鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京幻威科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種光場掃描式光慣結(jié)合動作捕捉系統(tǒng)，包括定位基站、激光位置追蹤器、動態(tài)捕捉設備、局域網(wǎng)、背包電腦，所述動態(tài)捕捉設備穿戴在捕捉對象身上，所述激光位置追蹤器綁定在捕捉對象的關(guān)節(jié)位置上，所述激光位置追蹤器與動態(tài)捕捉設備配合，所述背包電腦也穿戴在捕捉對象的身上，所述定位基站通過局域網(wǎng)與背包電腦連接，所述激光位置追蹤器、動態(tài)捕捉設備也分別通過局域網(wǎng)與背包電腦連接，所述背包電腦內(nèi)部設置有客戶端軟件。本發(fā)明采用光學與慣性互補的定位方法，可減少因遮擋造成動作捕捉失效的可能性，增加有效空間定位區(qū)域，此外，激光定位技術(shù)相較于紅外定位技術(shù)，減少了定位空間需要布設的相機數(shù)量，降低了人工與搭建成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動作捕捉系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光場掃描式光慣結(jié)合動作捕捉系統(tǒng)。

背景技術(shù)

動作捕捉技術(shù)可實現(xiàn)將演員的動作表演實時轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字虛擬人模型的相同動作，現(xiàn)如今動作捕捉技術(shù)已經(jīng)應用到了動畫、電影、游戲、體育訓練、醫(yī)療監(jiān)測、網(wǎng)絡直播等領(lǐng)域，可見該技術(shù)的成熟度和信息數(shù)據(jù)的精準度已經(jīng)得到廣泛認同，并向著操作更簡單和對場地要求限制更小的升級方向發(fā)展，以滿足更高的市場需求。

當前的動作捕捉在使用中有若干個節(jié)點，每個節(jié)點的采集身體不同部位的姿態(tài)信息，然后傳給上位機，上位機在顯示時需要將數(shù)據(jù)區(qū)分是哪一個節(jié)點的數(shù)據(jù)。現(xiàn)有標定方案是每個節(jié)點在生產(chǎn)時燒錄不同的應用程序，假設有10個節(jié)點，則需要10個程序，并且在硬件上需要做區(qū)分，生產(chǎn)時容易導致混淆，下載錯程序，生產(chǎn)效率很低，生成成本高。用戶在使用時，也是根據(jù)節(jié)點上的文字提示，在固定的部位穿戴固定的節(jié)點，比如在頭部就只能穿戴頭部節(jié)點，不僅使用不便，如果用戶穿錯，還會導致數(shù)據(jù)錯誤，進而導致動作捕捉的失敗。

本發(fā)明的目的是提供一種穿戴簡單、定位簡單、沒有固定捕捉點位的光場動作捕捉系統(tǒng)，使得生產(chǎn)商在生產(chǎn)節(jié)點時不需要區(qū)分節(jié)點，不需要給不同的節(jié)點下載不同的程序，不需要開發(fā)不同的模具，存放時也不需要專門做區(qū)分，這可大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，同時，在使用時也不需要區(qū)分節(jié)點，無按照規(guī)定好的位置進行穿戴，穿戴時間短，學習成本低，對用戶友好，具有良好的應用前景，便于推廣實施。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光場掃描式光慣結(jié)合動作捕捉系統(tǒng)，其特征在于，包括定位基站、激光位置追蹤器、動態(tài)捕捉設備、局域網(wǎng)、背包電腦，所述動態(tài)捕捉設備穿戴在捕捉對象身上，所述激光位置追蹤器綁定在捕捉對象的關(guān)節(jié)位置上，所述激光位置追蹤器與動態(tài)捕捉設備配合，所述背包電腦也穿戴在捕捉對象的身上，所述定位基站通過局域網(wǎng)與背包電腦連接，所述激光位置追蹤器、動態(tài)捕捉設備也分別通過局域網(wǎng)與背包電腦連接，所述背包電腦內(nèi)部設置有客戶端軟件。

優(yōu)選的，所述定位基站的個數(shù)為四個，四個所述定位基站分別固定于定位空間的四角處，配合激光位置追蹤器，實現(xiàn)激光位置追蹤器對捕捉對象的光學定位數(shù)據(jù)的采集。

優(yōu)選的，所述定位基站的安裝高度為2.5米，所述定位空間的最大邊長小于或等于6米，所述定位基站的安裝固定點包括但不限于定位空間內(nèi)的墻面、三角架和吊頂。

優(yōu)選的，所述激光位置追蹤器的個數(shù)為10個，分別綁定在捕捉對象的頭部、腰部、小臂、腳腕、大臂、手部的六個重要人體節(jié)點上，采集捕捉對象的光學定位數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的,所述動態(tài)捕捉設備內(nèi)置有慣性傳感器，能夠捕捉捕捉對象的腰部和腿部姿態(tài)，并利用自身CPU解算出慣性動捕數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述局域網(wǎng)由藍牙模塊、Wifi模塊和服務器構(gòu)成，用于進行數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選的，所述客戶端軟件一方面能夠接收來自激光位置追蹤器、動態(tài)捕捉設備的數(shù)據(jù)信息，另一方面能夠?qū)す馕恢米粉櫰鬟M行校準。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：