Technology | 动作捕捉技术分享

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引言：近年来，动作捕捉技术在各个行业中的应用在不断增长，消费、医疗、工业等不同类型的动捕产品也层出不穷，今天就让我们一起来了解关于动作捕捉这项前沿技术的详细信息以及具体应用场景。

动作捕捉技术的工作原理及分类

The Working Principle and Classification of Motion Capture Technology

作为一个专业术语，动作捕捉通常指在三个不同的维度上记录人体的运动数据。根据工作原理的不同，动作捕捉技术又可以细分为机械式动作捕捉、声学式动作捕捉、光学式动作捕捉和惯性式动作捕捉等几种类型，其中光学式和惯性式是目前三维动作捕捉设备中应用最为广泛的两种技术。

动作捕捉的工作主要分为两个部分，其一是实时跟踪和记录被试者的身体运动信息，其二则是将所记录的信息转化成有价值的动捕数据，这些数据在影视动画、动作交互、体育训练、医疗健康以及人因工程学等多个行业或领域中都能发挥重要作用。

动作捕捉技术与步态分析

Motion Capture Technology and Gait Analysis

动作捕捉技术问世之初，首先是在生命科学领域应用于分析人在行走过程中的步态，直到当下，生物力学方面的研究仍然是动捕技术应用最为普遍的领域之一，尖端临床运动研究会用到光学和惯性的动作捕捉系统来收集并分析患者的病症，并且给出准确的治疗与康复建议。

通过光学动作捕捉系统，医生能够对行动存在障碍的患者进行步态分析，纠正患者动作并给出合理的改善治疗方式。动作捕捉技术在神经科学领域中，在帮助众多神经肌肉骨骼损伤的患者进行康复时发挥了重要的作用。

动作捕捉技术强化体育运动

Motion capture technology enhances sports

在竞技体育领域里，动作捕捉和分析同样有广泛的应用，该技术主要是用来帮助教练分析运动员的动作技术、运动器械的运动轨迹，或者是基于运动员的动作在虚拟场景下进行运动动作仿真，在篮球、足球、橄榄球、网球、跳水、游泳等几乎所有主流的运动项目中都能看到该技术的身影。

瑞典卡罗林斯卡学院联合国家体育协会、Monark Exercise AB、Qualisys Motion Catpure AB和Good to Great网球学院曾进行了一项研究。在实验中，被试人员的3D运动数据、脚部压力数据以及其他生理数据都得到有效的采集与分析，该实验的目的是更深入地研究网球运动员在打网球时身体所承受的压力，并分析网球运动员的身体效率，同时，探索对网球运动员身体伤害更小的训练方法，从而更好地预防运动损伤以及进行损伤康复。

在动作捕捉技术的帮助下，教练更容易分析出跳台滑雪运动过程中的空气动力学问题。通过可视化不可见的气流和空气动力学力，可以更容易地向运动员解释数据并评估性能，这也将促进运动员和教练之间的沟通，并提高训练质量。

动作捕捉技术还原更加生动的虚拟形象

Motion capture technology to restore a more vivid virtual image

在影视作品中，越来越多的虚拟形象通过动捕演员身着专业的动捕服装来完成流畅的动作。科幻电影《芬奇》为了让剧中机器人Jeff的动作更加逼真，剧组使用动捕套装来捕捉演员的动作，使得机器人从走路、说话、甚至模仿它的主人芬奇，都变得更加人性化。

除了在真人影视作品中，动画作品中也会大量运用动作捕捉技术来完成角色动作的制作工作。由网飞出品的动画剧集《爱，死亡与机器人》中不少的人物和动物动作都是通过动捕技术来采集数据并制作的，Digic Pictures公司向我们展示了他们制作的一些CG马的幕后工作，这些幕后属于《爱，死亡与机器人》动画剧集中的一个故事。

居家动捕工作室

Mocap At Home

过去两年的疫情改变了很多人的日常工作习惯，居家办公也逐渐成为日常。而全世界各地从事动作捕捉的工作者也是如此，在家中进行动捕成为新的趋势。针对此种情况，Xsens推出了“居家动捕”活动，活动主要向参与者们介绍如何在家中也能进行动作捕捉，为创作者们提供了一个居家创作的新平台。