通過布置在視場(chǎng)中的多個(gè)光學(xué)透鏡，從不同角度捕捉固定在人體/物體表面的反射標(biāo)志的位置信息，并捕捉其動(dòng)作姿態(tài)。根據(jù)被捕捉物體/人的不同特征，光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉還可以分為未標(biāo)記點(diǎn)光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)和標(biāo)記點(diǎn)光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)。

(1)未標(biāo)記的點(diǎn)光學(xué)動(dòng)作捕捉原理:

第一種方法是基于普通視頻圖像的運(yùn)動(dòng)捕捉，提取2D圖像中人體關(guān)節(jié)的坐標(biāo)，然后根據(jù)多攝像機(jī)視覺三維測(cè)量計(jì)算出關(guān)節(jié)的三維空間坐標(biāo)。

第二種是基于主動(dòng)熱源照射分離前景和背景信息的紅外相機(jī)圖像的運(yùn)動(dòng)捕捉，也稱為熱運(yùn)動(dòng)捕捉。原理和第一個(gè)類似。

第三是3D深度信息的運(yùn)動(dòng)捕捉。該系統(tǒng)基于結(jié)構(gòu)光編碼投影實(shí)時(shí)獲取視場(chǎng)中物體的三維深度信息，根據(jù)三維形狀檢測(cè)人體輪廓，提取關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡。

總的來說，未標(biāo)記點(diǎn)運(yùn)動(dòng)捕捉還存在一些問題，比如運(yùn)動(dòng)精度低、運(yùn)動(dòng)變形等。

(2)標(biāo)記點(diǎn)光學(xué)動(dòng)作捕捉原理:

標(biāo)志點(diǎn)光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)通過多個(gè)光學(xué)相機(jī)從各個(gè)角度捕捉附著在被捕捉物體/人關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上的標(biāo)志點(diǎn)，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理工作站。通過三角測(cè)量原理計(jì)算出該點(diǎn)的精確空間坐標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算出骨骼的六自由度運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)和被動(dòng)光學(xué)動(dòng)態(tài)捕捉根據(jù)標(biāo)記點(diǎn)的類型進(jìn)行分類。

A.活躍的

以LED為識(shí)別點(diǎn)，將LED貼在人體的關(guān)節(jié)處，然后用電纜連接供電。

優(yōu)勢(shì):

跟蹤精度高，識(shí)別魯棒性好。并且自帶光源，室內(nèi)室外皆可使用，不受場(chǎng)地限制。

缺點(diǎn):

運(yùn)動(dòng)-時(shí)序編碼的LED識(shí)別原理依靠攝像頭采集每個(gè)時(shí)刻多個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的成像標(biāo)識(shí)ID，破壞了同步性，有效動(dòng)作幀的采樣率低，不適合捕捉快速動(dòng)作和數(shù)據(jù)分析；

精度低———LED標(biāo)記點(diǎn)的可視角度小，往往將兩個(gè)相機(jī)集成在一個(gè)光學(xué)移動(dòng)捕捉鏡頭中進(jìn)行近距離采集，這種狹窄的基線結(jié)構(gòu)直接影響視覺三維測(cè)量的精度；