如果你是一名游戲愛好者亦或愛看CG電影，那么動(dòng)作捕捉這項(xiàng)技術(shù)你肯定不會(huì)陌生。

該技術(shù)通過捕捉記錄演員的動(dòng)作和身體表演，將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為虛擬角色的運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫。

但你知道么，動(dòng)作捕捉除了能為人們帶來逼真的電影視效，在我們的日常生活中它其實(shí)也能發(fā)揮極大作用。

(相關(guān)資料圖)

從健身、康復(fù)到游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)，精確的全身動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)都能為這些領(lǐng)域帶來好處，比如它可以幫足球運(yùn)動(dòng)員改善運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)，或幫助手術(shù)后恢復(fù)的病人監(jiān)測(cè)步態(tài)的變化，亦或讓游戲玩家獲得更深層次的沉浸式互動(dòng)體驗(yàn)。

然而目前最尷尬的問題是，大多數(shù)消費(fèi)者沒有適合的工具來進(jìn)行動(dòng)作捕捉，他們也不想在家里改裝傳感器，更不想為此擠進(jìn)好萊塢那種用來創(chuàng)造視覺特效的緊身動(dòng)捕服。

如果有可能從用戶已經(jīng)擁有的設(shè)備中生成有用的動(dòng)捕信息，這也許會(huì)給我們的娛樂與生活帶來重大影響。

事實(shí)也證明了發(fā)明家們從來不會(huì)讓我們失望，為了讓普通人也有機(jī)會(huì)享受到全身動(dòng)態(tài)捕捉帶來的上述種種好處，他們發(fā)明了一種有趣的全新解決方案，這是一種基于IMU定位的全身姿態(tài)預(yù)測(cè)方案，順便一說這也是VR追蹤模塊常用的技術(shù)。

這種全身姿態(tài)預(yù)測(cè)方案僅需要利用你整天隨身攜帶的電子設(shè)備，如無線耳機(jī)或iPhone之類，就能完成全身動(dòng)態(tài)捕捉，算是一款“簡易”版的動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)。

簡易版動(dòng)捕是美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的未來接口小組（FIG）的最新研究。

雖然它的精確度尚且還不能與緊身衣和動(dòng)輒百萬美元的動(dòng)捕工作室相提并論，但這種新技術(shù)用來提高健身追蹤的準(zhǔn)確性已經(jīng)足夠高，亦或者它也能讓用戶在不需要任何特殊硬件裝備的支持下就能將他們的動(dòng)作轉(zhuǎn)換到虛擬現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中。

FIG的這項(xiàng)研究實(shí)際上很容易讓人想起蘋果在幾年前申請(qǐng)的類似專利，因?yàn)樗M(jìn)行動(dòng)捕所依賴的唯一設(shè)備也是你身上的智能手表、智能手機(jī)、無線耳機(jī)這些便攜式電子設(shè)備。

現(xiàn)如今用戶能夠用上健身追蹤，空間音頻這類基于精準(zhǔn)位置信息的新功能，是因?yàn)檫@些新一代智能穿戴設(shè)備都配備有加速度計(jì)、陀螺儀和其他運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器，讓它們具備了先進(jìn)的定位技術(shù)。

一般來說，這些便攜式設(shè)備內(nèi)置的傳感器會(huì)把定位數(shù)據(jù)通過軟件開發(fā)工具包提供給開發(fā)人員，以供第三方應(yīng)用程序和配件使用。

FIG的研究人員就是專門針對(duì)這些傳感器數(shù)據(jù)開發(fā)了一款名為IMUPoser的算法工具，它會(huì)收集并整合從智能穿戴設(shè)備得到的傳感器數(shù)據(jù)，并利用其計(jì)算出用戶的全身姿態(tài)。

通常將動(dòng)捕演員的表演轉(zhuǎn)換為電子游戲角色或電影中的CG角色需要捕捉數(shù)百個(gè)跟蹤點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

但是現(xiàn)在通過裝在褲子口袋里的智能手機(jī)、手腕上佩戴的智能手表和耳朵上的無線耳機(jī)也提供了足夠多的位置數(shù)據(jù)，可以讓系統(tǒng)智能地猜測(cè)用戶的身體姿勢(shì)，包括他們所有四肢的位置，或者他們是處于站立還是蹲姿等等。

另外，IMUPoser還可通過距離傳感器識(shí)別手機(jī)在口袋內(nèi)部還是外部，或根據(jù)智能手表和手機(jī)之間的距離，來識(shí)別手機(jī)在哪只手上或哪個(gè)口袋里。

總之，研究人員根據(jù)三種設(shè)備的佩戴位置與佩戴數(shù)量的不同，在預(yù)設(shè)算法的時(shí)候已經(jīng)考慮到了24種最有可能的穿戴搭配方案，比如智能手表和手機(jī)在同一側(cè)手臂上，耳機(jī)和手機(jī)在同一個(gè)口袋之類，當(dāng)然這其中也考慮了用戶只佩戴一種智能設(shè)備的情況。

不過這種方法不能保證100%的動(dòng)捕準(zhǔn)確性，由于沒有傳統(tǒng)動(dòng)捕服那樣多的跟蹤點(diǎn)提供數(shù)據(jù)，這套系統(tǒng)做了很多假設(shè)來彌補(bǔ)它所使用的最少跟蹤數(shù)據(jù)。

比如，當(dāng)你舉起一只手打招呼，由于沒有另一只手臂的動(dòng)作數(shù)據(jù)，此時(shí)系統(tǒng)預(yù)測(cè)的結(jié)果就會(huì)是你在舉雙手；再者，如果它預(yù)測(cè)到一個(gè)人在走路，它會(huì)假設(shè)智能手機(jī)和智能手表追蹤到的另一條胳膊和腿也在移動(dòng)，只是不同步（這是人類自然的行走步態(tài)）。

而且當(dāng)IMUPoser得到的設(shè)備數(shù)據(jù)不足時(shí)，比如用戶只佩戴了手表與手機(jī)兩種設(shè)備，甚至是只有手表、耳機(jī)、手機(jī)一種設(shè)備，這種準(zhǔn)確性會(huì)下降得更多。

如果你問這個(gè)基于個(gè)人穿戴設(shè)備的簡易版動(dòng)捕會(huì)取代更強(qiáng)大的專業(yè)動(dòng)作捕捉設(shè)備嗎？

答案肯定是不能的，至少現(xiàn)在不會(huì)。

當(dāng)然我們也不排除以后出現(xiàn)更多攜帶先進(jìn)傳感器的智能穿戴設(shè)備，并且把它們?nèi)柯?lián)動(dòng)后，傳統(tǒng)的動(dòng)捕設(shè)備會(huì)被其取代。

但以目前這套技術(shù)的跟蹤水平而言，用它來改進(jìn)和完善從智能設(shè)備中已經(jīng)使用的運(yùn)動(dòng)傳感器收集的數(shù)據(jù)是足夠用的。

許多健身追蹤器都會(huì)試圖猜測(cè)用戶正在做什么活動(dòng)，而有了這個(gè)工具就可以幫助用戶減少糾正它們的次數(shù)，尤其對(duì)用戶來說還不需要對(duì)自己的設(shè)備進(jìn)行任何物理形式的改裝與硬件更換，何樂而不為呢？【iDailycar】

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