xsensmvn慣性動作捕捉系統

1. 如何選擇動作捕捉系統

選擇動作捕捉系統沒有統一的標准，用戶應充分衡量自身的需求和一般使用情況，回通常可以採取以下步答驟篩選最適合自身使用的系統：
1. 一般情況下，注重綜合性能的，包括精度、動作數據質量和適用性等，首先考慮被動式光學系統，可以得到很好的精度和動作效果，適用性強，是現有動作捕捉技術中最為成熟的一種，應用案例最多，經典的電影特效和CG作品中大多採用這種技術，較為實用，適合多數用戶使用。產品有Vicon、魔神、天遠等光學動作捕捉系統。
2. 強調室外應用並且具備較好的定位精度的，考慮主動式光學系統，盡管在其他性能方面做出一定程度的讓步，但可以兼顧室外應用和定位精度的特殊應用需求。產品有Phasespace等主動式光學動作捕捉系統。
3. 強調室外應用並且運動范圍幾乎不受限制的，考慮慣性式系統，系統受環境約束很少，前提是對動作質量要求不高。產品有Xsens、3D Suit等慣性動作捕捉系統。
4. 強調便捷性，特別是應用於人機交互、動作識別領域，對動作精度、質量及可靠性要求較低的，考慮無標記點式系統，如微軟的Kinect感測器，在實用性和成本方面是其它系統無法比擬的。

2. 動作捕捉技術是什麼原理

動作捕捉字面意思可以直觀地理解為通過各種技術手段記錄被觀察對象（人或物，或是動物）的動作，並做有效的處理。從專業角度來看，動作捕捉是一項能夠實時地准確測量、記錄運動物體在實際三維空間中的各類運動軌跡和姿態，並在虛擬三維空間中重構這個物體每個時刻運動狀態的高新技術。

既然是一項技術，那麼總是有各類不同方式實現這項技術的。動作捕捉技術現階段可以分為以下幾種：光學式，慣性式，機械式，聲學式，電磁式。

光學式動作捕捉，顧名思義，是通過光學原理來完場物體的捕捉和定位的。是通過光學鏡頭捕捉固定在人體或是物體上面的marker的位置信息來完成動作姿態捕捉。光學式動作捕捉依靠一整套精密而復雜的光學攝像頭來實現，它通過計算機視覺原理，由多個高速攝像機從不同角度對目標特徵點進行跟蹤來完成全身的動作的捕捉。光學動作捕捉可分為被動式和主動式兩種。這個分類是從marker來區別的。主動式是指marker是主動發光甚至可以自帶ID編碼的，這樣鏡頭在視野中可以通過marker自身發光來觀測它，並記錄捕捉到其的運動軌跡。而被動式光學動作捕捉是通過鏡頭本身自帶的燈板發出特定波長的紅外光，照射到marker上，marker是通過特殊反光處理，可以反射鏡頭燈板發出的紅外光，這樣鏡頭就能在視野里捕捉記錄該marker的運動軌跡。

慣性動作捕捉則是採用慣性導航感測器AHRS(航姿參考系統)、IMU(慣性測量單元)測量被捕捉者或物體的運動加速度、方位、傾斜角等特性。慣性動作捕捉需要各類無線控制項，電池組，感測器等一些配件。類似一個整裝衣服穿在身上，通過各個部位的感測器來捕捉人體或物體的數據。

目前主流的動作捕捉技術是慣性動作捕捉與光學動作捕捉。光學動作捕捉中，由於主動式marker需要供電，在固定marker時需要的配件和線路會影響使用，所以現在主流使用的光學動作捕捉幾乎為被動式光學動捕。與被動式光學動作捕捉亞毫米級的精度相比，慣性動作捕捉的誤差隨著時間而累積，精度上不如被動式光學動作捕捉；在使用環境上，由於慣性動作捕捉的感測器長時間暴露在磁場中可能會造成感測器磁化，所以在使用時要遠離磁場（包括但不限於電腦、鍵盤、電視等）。在自動化控制、運動分析、步態分析、虛擬現實、人機工效、影視動畫等領域，被動式光學動作捕捉往往更具優勢。考慮到慣性動作捕捉相對被動式光學動作捕捉具有的價格優勢，在一些對精度要求不那麼高的領域（如部分電影電視中的人群的動作捕捉），往往會選用慣性動作捕捉。