az Optikai rendszerek hasznosítani rögzített adatokat a képérzékelők bemérni a 3D helyzetben, egy tárgy között, két vagy több kalibrált kamerák biztosítanak, egymást átfedő előrejelzések. Adatgyűjtő hagyományosan végre speciális markerek csatolt színész; azonban újabb rendszerek képesek generálni pontos adatok nyomon követésével felületi jellemzők azonosított dinamikusan minden adott témában. Számos előadóművész nyomon követése vagy a rögzítési terület bővítése több kamera hozzáadásával történik. Ezek a rendszerek minden egyes jelölőhöz három fokú szabadsággal rendelkező adatokat állítanak elő, és a forgási információkat három vagy több jelölő viszonylagos orientációjából kell következtetni; például a könyök szögét biztosító váll -, könyök-és csuklómarkerek. Az újabb hibrid rendszerek inerciális érzékelőket kombinálnak optikai érzékelőkkel az elzáródás csökkentése, a felhasználók számának növelése, valamint a nyomon követés képességének javítása az adatok kézi tisztítása nélkül.
Passzív markersEdit
a passzív optikai rendszerek retroreflektív anyaggal bevont markereket használnak a kamerák lencséje közelében keletkező fény visszaverésére. A kamera küszöbértékét úgy lehet beállítani, hogy csak a fényes fényvisszaverő markerek legyenek mintavételezve, figyelmen kívül hagyva a bőrt és a szövetet.
a marker centroidját a rögzített kétdimenziós képen belüli pozícióként becsülik meg. A szürkeárnyalatos értéke minden pixel lehet használni, hogy al-pixel pontosság megtalálásával a centroid a Gauss.
a kamerák kalibrálásához és pozícióik megszerzéséhez ismert pozíciókban rögzített markerekkel rendelkező objektumot használnak, valamint az egyes fényképezőgépek objektívtorzulását mérik. Ha két kalibrált kamera lát egy jelölőt, háromdimenziós rögzítés érhető el. A rendszer általában körülbelül 2-48 kamerából áll. Több mint háromszáz kamera rendszere létezik, hogy megpróbálja csökkenteni a marker cseréjét. Extra kamerákra van szükség a teljes lefedettség érdekében a rögzítési téma és több téma körül.
a gyártók kényszerítő szoftverrel rendelkeznek a jelölőcsere problémájának csökkentésére, mivel minden passzív jelölő azonos. Az aktív jelölő rendszerekkel és a mágneses rendszerekkel ellentétben a passzív rendszerek nem igénylik a felhasználó számára vezetékek vagy elektronikus berendezések viselését. Ehelyett több száz gumilabdát rögzítenek fényvisszaverő szalaggal, amelyet rendszeresen ki kell cserélni. A markerek általában közvetlenül csatlakozik a bőr (mint a biomechanika), vagy velcroed, hogy egy előadó rajta egy teljes test spandex/lycra öltöny kifejezetten a motion capture. Ez a fajta rendszer képes elfog nagyszámú markerek frame rates általában körülbelül 120-160 fps, bár azáltal, hogy csökkenti a felbontás és a követés egy kisebb régió érdeklődés tudják követni olyan magas, mint 10000 fps.
Aktív markerEdit
Aktív optikai rendszerek bemérni pozíciók által egy világító LED-egy időben nagyon gyorsan, vagy több Led-ek a szoftver azonosítja őket a relatív pozíciók, kicsit hasonlít a mennyei navigáció. Ahelyett, hogy visszatükrözné a kívülről generált fényt, maguk a markerek meghajtják a saját fényüket. Mivel az inverz négyzetes törvény a távolság kétszeresének egynegyedét biztosítja, ez növelheti a rögzítéshez szükséges távolságokat és térfogatot. Ez is lehetővé teszi a nagy jel-zaj arány, ami nagyon alacsony marker jitter és a kapott nagy mérési felbontás (gyakran le 0,1 mm belül a kalibrált térfogat).
A TV-sorozat Stargate SG1 előállított epizód segítségével aktív optikai rendszer a VFX, amely lehetővé teszi a színész, hogy sétálni kellékek lenne motion capture nehéz más nem aktív optikai rendszerek.
az ILM aktív markereket használt Van Helsingben, hogy lehetővé tegye Drakula repülő menyasszonyainak elfogását nagyon nagy készleteken, hasonlóan a Weta aktív markerek használatához A majmok bolygójának felemelkedésében. Az egyes jelölők teljesítményét szakaszosan lehet biztosítani a rögzítési rendszerrel, amely biztosítja az egyes jelölők egyedi azonosítását egy adott rögzítési kerethez a kapott képsebességhez képest. Az egyes jelölők ilyen módon történő azonosításának képessége hasznos a valós idejű alkalmazásokban. A markerek azonosításának alternatív módja az, hogy algoritmikusan elvégezzük az adatok további feldolgozását.
lehetőség van arra is, hogy színes LED markerek segítségével megtalálja a pozíciót. Ezekben a rendszerekben minden szín a test egy meghatározott pontjához van hozzárendelve.
Az 1980-as évek egyik legkorábbi aktív jelzőrendszere egy hibrid passzív-aktív mocap rendszer volt forgó tükrökkel és színes üveg fényvisszaverő markerekkel, amelyek maszkos lineáris tömbérzékelőket használtak.
Idő modulált aktív markerEdit
Aktív jelölő rendszerek tovább lehet finomítani villódzó egy marker egy időben, vagy nyomkövető több jelölő idővel modulációs amplitúdó vagy impulzus szélesség biztosítani marker ID. A 12 megapixeles térbeli felbontású Modulált rendszerek finomabb mozgásokat mutatnak, mint a 4 megapixeles optikai rendszerek, mind nagyobb térbeli, mind időbeli felbontással. A rendezők valós időben láthatják a színészek teljesítményét, és megnézhetik a motion capture vezérelt CG karakter eredményeit. Az egyedi jelölőazonosítók csökkentik a fordulást azáltal, hogy kiküszöbölik a jelölőcserét, és sokkal tisztább adatokat szolgáltatnak, mint más technológiák. A fedélzeti feldolgozással és rádiószinkronizálással ellátott LED-ek lehetővé teszik a mozgás rögzítését a szabadban közvetlen napfényben, miközben a nagy sebességű elektronikus redőny miatt másodpercenként 120-960 képkockát rögzítenek. A modulált azonosítók számítógépes feldolgozása kevesebb kézi tisztítást vagy szűrt eredményt tesz lehetővé az alacsonyabb működési költségek érdekében. Ez a nagyobb pontosság és felbontás több feldolgozást igényel, mint a passzív technológiák, de a további feldolgozás a fényképezőgépen történik, hogy javítsa a felbontást alpixel vagy centroid feldolgozással, mind nagy felbontást, mind nagy sebességet biztosítva. Ezek a mozgásrögzítő rendszerek általában $ 20,000 egy nyolc kamera, 12 megapixeles térbeli felbontás 120 hertz rendszer egy színész.
félig passzív, észrevehetetlen markerEdit
a hagyományos megközelítést nagy sebességű kamerák alapján lehet megfordítani. Az olyan rendszerek, mint a Prakash, olcsó, több LED-es nagysebességű kivetítőket használnak. A speciálisan beépített multi-LED IR Projektorok optikailag kódolják a helyet. A fényvisszaverő vagy aktív fénykibocsátó dióda (LED) markerek helyett a rendszer fényérzékeny jelölő címkéket használ az optikai jelek dekódolásához. Azáltal, hogy a címkéket fotóérzékelőkkel rögzítik a jelenet pontokhoz, a címkék nem csak az egyes pontok saját helyét, hanem saját tájolását, eseményvilágítását és fényvisszaverődését is kiszámíthatják.
ezek a nyomkövető címkék természetes megvilágítási körülmények között működnek, észrevétlenül beágyazhatók öltözékbe vagy más tárgyakba. A rendszer korlátlan számú címkét támogat egy jelenetben, mindegyik címkét egyedileg azonosítják a marker requisition problémák kiküszöbölése érdekében. Mivel a rendszer kiküszöböli a nagy sebességű kamerát és a megfelelő nagy sebességű képfolyamot, lényegesen kisebb adat sávszélességet igényel. A címkék olyan eseményvilágítási adatokat is szolgáltatnak, amelyek felhasználhatók a jelenetvilágítás illesztésére szintetikus elemek behelyezésekor. A technika ideálisnak tűnik a virtuális készletek on-set motion capture vagy valós idejű sugárzásához, de még nem bizonyított.
víz alatti mozgásrögzítő rendszerSzerkesztés
a Motion capture technológia néhány évtizede elérhető a kutatók és a tudósok számára, amely számos területen új betekintést nyújt.
víz alatti kamerákszerkesztés
a rendszer létfontosságú része, a víz alatti kamera, vízálló házzal rendelkezik. A háznak olyan felülete van, amely ellenáll a korróziónak és a klórnak, így kiválóan használható medencékben és uszodákban. Kétféle kamera van. Az ipari nagy sebességű kamerák infravörös kameraként is használhatók. Az infravörös víz alatti kamerák a tipikus infravörös fény helyett Cián fénysugárral rendelkeznek—a víz alatti minimális leesés érdekében, valamint a nagy sebességű kamerák kúpja LED-es lámpával vagy a képfeldolgozás lehetőségével.
Mérési volumeEdit
Egy víz alatti kamera általában képes mérni 15-20 méter, attól függően, hogy a víz minősége, a kamera pedig a típusú jelölő használt. Nem meglepő, hogy a legjobb tartomány akkor érhető el, ha a víz tiszta, és mint mindig, a mérési térfogat is függ a kamerák számától. Számos víz alatti markerek állnak rendelkezésre a különböző körülmények között.
TailoredEdit
a különböző medencék különböző szerelvényeket és szerelvényeket igényelnek. Ezért minden víz alatti mozgásrögzítő rendszer egyedileg van kialakítva, hogy megfeleljen az egyes medence részleteknek. A medence közepén elhelyezett kamerákhoz speciálisan tervezett állványok vannak, tapadókorongok segítségével.
MarkerlessEdit
a számítógépes látás területén kialakuló új technikák és kutatások a mozgásrögzítés markerless megközelítésének gyors fejlődéséhez vezetnek. A Markerless rendszerek, mint például a Stanford Egyetemen, a Marylandi Egyetemen, az MIT-ben és a Max Planck Intézetben kifejlesztett rendszerek, nem igénylik az alanyok számára, hogy speciális felszerelést viseljenek a követéshez. A speciális számítógépes algoritmusokat úgy tervezték, hogy lehetővé tegyék a rendszer számára az optikai bemenetek több adatfolyamának elemzését, valamint az emberi formák azonosítását, a követés alkotóelemeire bontva. ESC szórakozás, a leányvállalat, a Warner Brothers Képek létre kifejezetten lehetővé teszi, hogy virtuális, film, beleértve a fotorealisztikus digitális utánzatot a forgatás A Mátrix Reloaded A Mátrix Forradalmak filmek, használt technika az úgynevezett Univerzális Rögzítés, hogy használt 7 kamera beállításai, valamint a nyomon követési az optikai áramlás minden pixel több, mint a 2-D gépek, a kamerák, a mozgás, a gesztus, s arckifejezése elfog vezető fotorealisztikus eredményeket.
hagyományos rendszerekszerkesztés
hagyományosan markerless optikai mozgáskövetés használják nyomon követni a különböző tárgyak, beleértve a repülőgépek, hordozórakéták, rakéták és műholdak. Sok ilyen optikai mozgáskövető alkalmazás fordul elő a szabadban, eltérő objektív-és kamerakonfigurációt igényel. A nyomon követett cél nagy felbontású képei ezáltal több információt szolgáltathatnak, mint a mozgási adatok. A NASA nagy hatótávolságú nyomkövető rendszeréből nyert kép a Challenger űrrepülőgép halálos indításáról döntő bizonyítékot szolgáltatott a baleset okáról. Az optikai nyomkövető rendszereket az ismert űrhajók és űrszemétek azonosítására is használják, annak ellenére, hogy hátránya van a radarhoz képest, mivel a tárgyaknak elegendő fényt kell tükrözniük vagy kibocsátaniuk.
egy optikai nyomkövető rendszer jellemzően három alrendszerből áll: az optikai képalkotó rendszerből, a mechanikus nyomkövető platformból és a nyomkövető számítógépről.
az optikai képalkotó rendszer felelős a fénynek a célterületről digitális képré történő átalakításáért, amelyet a nyomkövető számítógép képes feldolgozni. Az optikai nyomkövető rendszer kialakításától függően az optikai képalkotó rendszer a szokásos digitális fényképezőgépektől a hegy tetején lévő csillagászati távcsőig terjedhet. Az optikai képalkotó rendszer specifikációja határozza meg a nyomkövető rendszer hatótávolságának felső határát.
a mechanikus nyomkövető platform rendelkezik az optikai képalkotó rendszerrel, és feladata az optikai képalkotó rendszer manipulálása oly módon, hogy mindig a nyomon követendő célpontra mutasson. A mechanikus nyomkövető platform dinamikája az optikai képalkotó rendszerrel kombinálva meghatározza a nyomkövető rendszer azon képességét, hogy a zárat olyan célon tartsa, amely gyorsan megváltoztatja a sebességet.
A nyomkövető számítógép felelős készítse el a képet az optikai képalkotó rendszer, elemezve a kép kivonat cél helyzetét, valamint irányítja a mechanikus követése platform, hogy kövesse a cél. Számos kihívás van. Először a nyomkövető számítógépnek képesnek kell lennie arra, hogy viszonylag magas képsebességgel rögzítse a képet. Ez egy követelményt tesz közzé a képrögzítő hardver sávszélességéről. A második kihívás az, hogy a képfeldolgozó szoftvernek képesnek kell lennie arra, hogy kivonja a célképet a háttérből, és kiszámítsa a helyzetét. Számos tankönyv képfeldolgozó algoritmust terveztek erre a feladatra. Ez a probléma egyszerűsíthető, ha a nyomkövető rendszer bizonyos jellemzőkre számíthat, amelyek minden olyan célban gyakoriak, amelyeket követni fog. A következő probléma a sorban az, hogy ellenőrizzék a nyomkövető platform, hogy kövesse a célt. Ez egy tipikus vezérlőrendszer tervezési probléma, nem pedig egy kihívás, amely magában foglalja a rendszerdinamika modellezését, valamint a vezérlők tervezését. Ez azonban kihívást jelent, ha a nyomkövető platformot, amellyel a rendszernek dolgoznia kell, nem valós időben tervezték.
az ilyen rendszereket futtató szoftver a megfelelő hardverkomponensekhez is testreszabható. Az ilyen szoftverek egyik példája az OpticTracker, amely számítógépes távcsöveket irányít a mozgó tárgyak nagy távolságok, például repülőgépek és műholdak nyomon követésére. Egy másik lehetőség a simishape szoftver, amely hibridként is használható markerekkel kombinálva.