一套光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)由紅外動(dòng)作捕捉鏡頭、動(dòng)作捕捉軟件、反光標(biāo)志點(diǎn)、POE開關(guān)和一些附件(如校準(zhǔn)架和鏡頭固定裝置等)組成。).它的本質(zhì)是一個(gè)定位系統(tǒng)，通過計(jì)算分析，可以獲得速度、加速度等各種運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)。

　　動(dòng)作捕捉鏡頭

　　光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉鏡頭是動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的核心，鏡頭的分辨率和視場視角決定了整個(gè)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)捕捉效果和精度。

　　基于紅外光的原理，通過多個(gè)鏡頭對(duì)特定的標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行觀察和定位，可以得到標(biāo)記點(diǎn)的具體空間位置。光學(xué)動(dòng)作捕捉鏡頭面板上的LED燈發(fā)出特定波長的紅外光，照亮被捕捉的物體，即反射標(biāo)志點(diǎn)。反射標(biāo)記點(diǎn)表面的反射材料將紅外光反射回透鏡。對(duì)反射的紅外光進(jìn)行信號(hào)處理，F(xiàn)PGA進(jìn)行圖像采集和算法處理，從而獲得鏡片中反射標(biāo)志點(diǎn)的二維坐標(biāo)。在一套動(dòng)作捕捉系統(tǒng)中，通常會(huì)有多個(gè)動(dòng)作捕捉鏡頭，通過對(duì)多個(gè)鏡頭的標(biāo)定，得到每個(gè)鏡頭的具體位置，從而得到三維坐標(biāo)。

　　動(dòng)作捕捉軟件

　　Seeker這款捕獲運(yùn)算和分析軟件，可以將系統(tǒng)中多個(gè)鏡頭得到的二維坐標(biāo)和每個(gè)鏡頭在空間的位置信息結(jié)合起來，得到六個(gè)自由度(6Dof)、偏航角(Yaw)、滾轉(zhuǎn)角(Rollangle)、俯仰角(Pitchangle)、歐拉角等數(shù)據(jù)。通過軟件計(jì)算。

　　同時(shí)具有實(shí)時(shí)處理能力，支持操作完成系統(tǒng)標(biāo)定、校正、數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出。獲得的數(shù)據(jù)可以通過VRPN傳輸，也可以通過SDK(C++語言)口廣播，與ROS、Labview、Matlab(包括Simulink)等軟件進(jìn)行通信，進(jìn)行二次開發(fā)。

　　校準(zhǔn)盒

　　校準(zhǔn)盒是用于optical動(dòng)作捕捉系統(tǒng)calibration的校準(zhǔn)工具。運(yùn)動(dòng)捕捉軟件計(jì)算出鏡頭的精確空間位置和角度后，建立三維空間坐標(biāo)(XYZ軸)，通過L型的標(biāo)定工具即標(biāo)定盒，確定X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸在空間的方向和原點(diǎn)位置，為精確的運(yùn)動(dòng)捕捉做準(zhǔn)備。

　　反射點(diǎn)

　　在optics動(dòng)作捕捉系統(tǒng)中，在被捕獲的目標(biāo)上附著一個(gè)可以反射紅外光的標(biāo)記，反射標(biāo)記表面的反光材料反射的紅外光會(huì)被多個(gè)鏡頭上的傳感器矩陣接收，從而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　連接線

　　即采用數(shù)據(jù)電同時(shí)傳輸技術(shù)的普通網(wǎng)線，可以通過網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和供電。

　　poe交換機(jī)

　　在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，POE交換機(jī)通過網(wǎng)線接收光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉鏡頭傳來的三維位置數(shù)據(jù)，并傳輸給計(jì)算機(jī)，以便運(yùn)動(dòng)捕捉軟件進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)，獲得三維坐標(biāo)、加速度等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。同時(shí)，POE交換機(jī)還可以通過網(wǎng)線給鏡頭供電。

　　鏡頭固定裝置

　　包括三腳架、三腳架頭、強(qiáng)力夾等。三腳架可以在缺乏安裝條件的空曠場景中使用，強(qiáng)大的夾具和云臺(tái)也用于在各種環(huán)境條件下固定鏡頭。

　　動(dòng)作服裝可以在人體表面固定反光標(biāo)志點(diǎn)。常用于影視動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)、運(yùn)動(dòng)分析、步態(tài)康復(fù)等領(lǐng)域。