動作捕捉技術，VR體驗沉浸感的“助燃劑”

能夠加強VR體驗沉浸感的動作捕捉技術市場前景可觀，它是未來VR體驗的必備。

在電影《阿凡達》中，卡梅隆用動作捕捉技術完成了整部作品，讓我們看到了動作捕捉在電影行業上的不可估量的潛力。在虛擬現實中，如果想要增強體驗的沉浸感，動作捕捉技術也是必不可缺的技術。但是，從目前的發展來看，想要實現比肩《阿凡達》的特效，VR中的動作捕捉技術還有很長的路要走。

什么是動作捕捉技術？

動作捕捉抽象的說，就是能夠捕捉你全身的動作，甚至是面部細微的表情變化，通過數據處理后，還原重建成一個三維模型的你，而且這個三維虛擬的你會隨著你的動作變化而變化。它就是把現實中人物的動作復制到電腦創建的虛擬人物上。然而說起來簡單，但是要實現隨時隨刻捕捉你的各種動作，面對的技術問題非常多。

目前主流的動作捕捉技術主要有兩種：光學式動作捕捉和基于慣性的動作捕捉。

光學式動作捕捉依靠攝像頭來實現，它主要基于計算機視覺原理，由多個高速攝像機從不用角度對目標特征點進行跟蹤來完成全身的動作的捕捉。美國大片中的后期特效制作大都是用的這種光學式動捕技術。

慣性動作捕捉系統是由傳感器捕捉動作，然后通過數據傳輸、數據處理最后建成三維模型。一整套系統通常要包括幾十個傳感器單元，其中每個慣性傳感器測量單元都包含陀螺儀、加速度計、磁傳感器以及數字信號處理器。

其中基于光學的動捕方案精度比較高，而且不需要佩戴復雜的一些外設裝置，但是因為需要搭建捕捉動作的各種攝像頭，這些攝像頭的造價非常昂貴，幾萬甚至上十萬，同時對光線非常敏感，容易受到它們的干擾。對比之下，慣性動捕技術的每個傳感器模塊價格就低很多了，而且不受場地和光線條件的限制。但是相比較攝像頭捕捉的動作，慣性動捕的精度上會有一些誤差，而且隨著使用的頻率變大，誤差也會越大。

國內外哪些公司正在做動捕系統？

光學式的動作捕捉

Optitrack

說到光學動捕，就不得不提到NaturalPoint，他們研究的動捕系統Optitrack被廣泛運用到影視行業當中。而且在有足夠攝像機情況下，Optitrack定位及動捕技術可以很好地解決遮擋問題，具有非常高的精度。

英特爾的Realsense

RealSense是普通攝像頭與深度攝像頭相結合。具體來說，RealSense采用了“主動立體成像原理”，通過打出一束紅外光，以左紅外傳感器和右紅外傳感器追蹤這束光的位置，然后用三角定位原理來計算出3D圖像中的“深度”信息。

手勢識別的專家Leap Motion

Leap Motion利用雙目IR攝像頭形成深度視野，然后通過算法捕捉手勢。它們最近一直致力于將他們的手勢識別應用到VR中，此前Leap Motion還和Unity合作推出了全新交互引擎的測試版本，改進了手勢的交互控制。

基于慣性的動作捕捉技術

諾亦騰

國內的諾亦騰時開創了基于MEMS慣性傳感器的動作捕捉技術，在VR興起之后，諾亦騰又開始將其動作捕捉技術與VR產業相結合，并推出了一套全沉浸的VR解決方案——Project Alice。除此之外，他們還有目面向高爾夫訓練的mySwing Pro、面向高級動作捕捉領域的Perception Legacy、面向中低端動捕的Perception Neuron。

Xsens

荷蘭Xsens的主要產品為MEMS傳感器以及基于傳感器的運動捕捉方案，其最早也做光學動捕方案，但隨后又轉型到了慣性動捕領域。他們研制開發出最先進的小型MEMS慣性傳感器、輔助技術及具有所有權的“傳感器融合”軟件算法。

布塔

國內還有一家也在研究慣性全身動作捕捉的公司——布塔，據了解，他們研究的動捕技術能夠在很短的時間內通過一個簡單的動作就可以完成動作的校準。同時，布塔表示他們目前正在開發的有線和無線結合的動捕產品。

動捕是VR沉浸式體驗的“助燃劑”

現在VR設備，比如說HTC Vive、Oculus Rift等，他們都是通過手柄控制器來實現手部的動作捕捉，但是這種捕捉并不包括全身。在VR中，你是看不到自己除了手以外的身體部位，所以在體驗一些比較激烈的游戲時候，由于現實中動作幅度和VR中的幅度不對應，還很容易產生暈眩的感覺。如果要追求更具有沉浸感和交互性的VR體驗，必須要實現全身的動作捕捉技術。

這種全身的動作捕捉包括手勢識別、面部表情識別以及環境光識別等等。像英特爾的Realsense 、Leap Motion這些，只是完成了動作捕捉的一部分。不過從現在的技術和市場發展情況來看，在VR中實現全身動作捕捉的成本很高，一般在國外類似The Void的大型主題公園能夠看到，現在國內的線下體驗店也有運用慣性動作捕捉技術解決方案的VR體驗。

上面提到的這些做動作捕捉技術的公司，有很多也看中了現在的VR熱，都在朝著VR方向發展。再加上目前國內的動作捕捉領域整體發展還處在初級階段，各個企業之間的實力差距并沒有想象中的那么明顯，行業的規則和標準還處在混亂和懵懂時期，所以VR動捕市場可發揮挖掘的潛力很大。

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