慣性動(dòng)作捕捉是近幾年發(fā)展起來(lái)一種動(dòng)作捕捉方式。其憑借其獨(dú)特的廉價(jià)性、高集成度和精確性,迅速成為國(guó)內(nèi)外的研究焦點(diǎn)。本文研究了動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的發(fā)展背景,分析了動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的發(fā)展意義,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外的趨勢(shì),列舉出動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的多種方案。并且本文根據(jù)以往設(shè)計(jì)方案的不足之處,提出一種以旋轉(zhuǎn)增量驅(qū)動(dòng)人體模型的設(shè)計(jì)方案。本課題根據(jù)市場(chǎng)需求以及信息采集模塊越小越實(shí)用的特點(diǎn),對(duì)信息采集模塊的電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了極大的簡(jiǎn)化。并且本文對(duì)MEMS傳感器,射頻芯片以及MCU的選擇和電路的連接給出了詳細(xì)的論述,闡述了芯片引腳連接的功能,并給出了詳細(xì)的電路圖和數(shù)據(jù)傳輸框圖。本文把四元數(shù)作為數(shù)據(jù)處理的基本方式,貫穿整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程。本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求制作了人體信息采集模塊。本文對(duì)制作的信息采集模塊進(jìn)行了單塊測(cè)試和整體測(cè)試,并對(duì)肢體部位交叉進(jìn)行試驗(yàn),分析動(dòng)作捕捉效果,證明了設(shè)計(jì)的優(yōu)良性。（2）本文利用旋轉(zhuǎn)增量驅(qū)動(dòng)人體模型,解決傳感器固定的敏感問(wèn)題。并針對(duì)此方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證實(shí)了此方案的可行性及優(yōu)越性。本文將Slerp插值運(yùn)用到數(shù)據(jù)處理上,并將Slerp處理結(jié)果與DMP數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和靜... 

【文章來(lái)源】：桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Gypsy6機(jī)械式動(dòng)作捕捉系統(tǒng)

基于慣性傳感器的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究聲學(xué)方案則是在目標(biāo)物體上安裝一系列的超聲波發(fā)生器，而目標(biāo)物體周圍的負(fù)責(zé)接收超聲波，由于各個(gè)發(fā)生器距離接收器的位置不同，所以接收的時(shí)間不同，通過(guò)時(shí)間差可以計(jì)算出目標(biāo)物體的位置。但是這種方案的精度太差。光學(xué)方案[13]目前在市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣，該方案通過(guò)攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)物體上的標(biāo)識(shí)別，并通過(guò)對(duì)比相機(jī)拍攝的圖像相應(yīng)幀值的差異得出目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)集目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)。光學(xué)設(shè)備最大的好處就是只需在目標(biāo)物體上安置標(biāo)定點(diǎn)繃帶或剛性支架等設(shè)備對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的束縛。但是該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的解算過(guò)雜，需要運(yùn)算速度較快的處理器。而且此方案成本太高，一套設(shè)備至少幾十制約了動(dòng)作捕捉市場(chǎng)的發(fā)展。代表產(chǎn)品有 Kestrel Digital Real Time System。

圖 1-3 True Motion TM 慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)[20]，影視制作[21]等領(lǐng)域的發(fā)展需求，動(dòng)作捕捉被提出之后研愛(ài)好者的青睞。經(jīng)過(guò)他們?cè)诖祟I(lǐng)域的不斷探索，市場(chǎng)上已經(jīng)發(fā)展。但是隨著工業(yè)化而產(chǎn)生的這些方案也是各有利弊。而市場(chǎng)上卻沒(méi)操作簡(jiǎn)單的方案，于是慣性動(dòng)作捕捉的方案應(yīng)運(yùn)而生。此方案由于提出就迅速成為研究熱點(diǎn)。并且隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，的需求可以得到滿足。于是 Motion Capture[22]方案得到了迅速的發(fā)ion Capture 最初的商業(yè)化用途是被用于制作數(shù)據(jù)手套。數(shù)據(jù)手套[23

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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