本文關鍵詞：基于運動捕捉數(shù)據(jù)的拉班舞譜生成，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

基于運動捕捉數(shù)據(jù)的拉班舞譜生成科研分析；學院；工號；教師；完成日期；目錄；前言......................；前言；項目主要目的是通過使用運動捕捉數(shù)據(jù)BVH(Bio；自動地生成與其相對應的拉班舞譜；項目流程圖：；一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀；隨著創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人體運動捕捉技術成為了研究的；目前業(yè)界沒有舞譜自動生成系統(tǒng)，只有學術性的研究，；二、運動捕捉系統(tǒng)

基于運動捕捉數(shù)據(jù)的拉班舞譜生成科研分析

學 院

工 號

教 師

完成日期

目 錄

前言 ............................................................................................................ 4 一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................................................... 4 二、運動捕捉系統(tǒng) ..................................................................................... 4 三、BVH文件 ............................................................................................. 8 四、基于BVH文件的拉班舞譜自動生成算法 ......................................... 9 五、運動數(shù)據(jù)轉換為舞譜 ......................................................................... 9 六、系統(tǒng)功能實現(xiàn) ................................................................................... 12

前言

項目主要目的是通過使用運動捕捉數(shù)據(jù)BVH (Biovision Hierarchical Data)文件作為原始數(shù)據(jù)，通過解析BVH文件的骨架層次結構，量化運動方向與時間，

自動地生成與其相對應的拉班舞譜。

項目流程圖：

一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，，人體運動捕捉技術成為了研究的熱點。它為動畫和游戲的制作提供了新的途徑。同時，這種技術也產(chǎn)生了更廣泛的應用，不僅僅可以捕捉人體的運動，還可以捕捉動物設置機器設備的運動情況。

目前業(yè)界沒有舞譜自動生成系統(tǒng)，只有學術性的研究，沒有實質(zhì)的科研。運動捕捉系統(tǒng)

二、運動捕捉系統(tǒng) 1、全身動作捕捉系統(tǒng)

隨著計算機軟硬件技術的飛速發(fā)展和動畫制作要求的提高，在發(fā)達國家，運動捕捉已經(jīng)進入了實用化階段，有多家廠商相繼推出了多種商品化的運動捕捉設備，如 MotionAnalysis 、 Polhemus 、 Sega

Interactive 、 MAC 、 X-Ist 、 FilmBox 等，成功地用于虛擬現(xiàn)實、游戲、人體工程學研究、模擬訓練、生物力學研究等許多方面。

從技術的角度來說，運動捕捉的實質(zhì)就是要測量、跟蹤、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。典型的運動捕捉設備一般由以下幾個部分組成：

· 傳感器。所謂傳感器是固定在運動物體特定部位的跟蹤裝置，它將向 Motion capture 系統(tǒng)提供運動物體運動的位置信息，一般會隨著捕捉的細致程度確定跟蹤器的數(shù)目。

· 信號捕捉設備。這種設備會因 Motion capture 系統(tǒng)的類型不同而有所區(qū)別，它們負責位置信號的捕捉。對于機械系統(tǒng)來說是一塊捕捉電信號的線路板，對于光學 Motion capture 系統(tǒng)則是高分辨率紅外攝像機。 · 數(shù)據(jù)傳輸設備。 Motion capture 系統(tǒng)，特別是需要實時效果的 Motion capture 系統(tǒng)需要將大量的運動數(shù)據(jù)從信號捕捉設備快速準確地傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)進行處理，而數(shù)據(jù)傳輸設備就是用來完成此項工作的。 · 數(shù)據(jù)處理設備。經(jīng)過 Motion capture 系統(tǒng)捕捉到的數(shù)據(jù)需要修正、處理后還要有三維模型向結合才能完成計算機動畫制作的工作，這就需要我們應用數(shù)據(jù)處理軟件或硬件來完成此項工作。軟件也好硬件也罷它們都是借助計算機對數(shù)據(jù)高速的運算能力來完成數(shù)據(jù)的處理，使三維模型真正、自然地運動起來。

全身動作捕捉系列是實用光學式運動捕捉產(chǎn)品。

系統(tǒng)采用多臺近紅外線高感度攝像機及相關設備，實現(xiàn)高精度實時三維運動數(shù)據(jù)的采集，支持實時在線或者離線的運動捕捉及分析。在國際上擁有同類產(chǎn)品最高性價比，可廣泛的應用于虛擬現(xiàn)實、軍事模擬、工程測量、醫(yī)學研究中的運動機能評價和康復醫(yī)療、體育運動分析和體育訓練指導、影視、動畫和游戲制作等諸多領域。

取相攝像頭

1、數(shù)據(jù)采集 精度更高

全身動捕系列光學被動式攝像機，對于細微動作都可實現(xiàn)精細捕捉。

相機前端特有的處理芯片具有FPGA編成功能，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的高速處理。

相機采用圓形擬合算法的標識點（Marker）中心演算功能實現(xiàn)獨立的標識點高精度識別。 相機采用144個LED照明，在保證亮度前提下效率更高。

2、系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠

系統(tǒng)采用標準TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸方式，構成簡單，無需專用采集設備，一臺計算機控制所有相機。

集成為一根的攝像機專用綜合電纜具有采樣同步控制信號傳輸；LED照明同步控制信號傳輸；攝像機和LED照明供電傳輸多種功能的同時，極大地簡化了系統(tǒng)布線結構同時，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定，克服了USB等方式的連接距離短、級聯(lián)臺數(shù)受限等問題。

3、系統(tǒng)功能更強大

高性能自動識別功能，根據(jù)人體模板自動進行標識點匹配，免除繁雜的操作。

強大的后期數(shù)據(jù)自動插值、濾波和手動修改等編輯功能以及CSM、BVH、FBX、BIP、DRS、TRC、C3D等通用數(shù)據(jù)格式轉換功能，完全滿足動漫、體育、醫(yī)療等不同領域的應用需求。

全面支持第三方軟件相結合使用接口（如MotionBuilder、3DMax、Maya、Delt3D或測力平臺、肌電儀以及客戶自主開發(fā)平臺軟件等，進行數(shù)據(jù)的實時、定時傳送及各種同步觸發(fā)控制接口）。

4、系統(tǒng)操作更簡潔便利

系統(tǒng)根據(jù)中國用戶設計，在保證完美實現(xiàn)功能的前提下極大的簡化了系統(tǒng)操作中繁瑣的人機交互模塊，使整個系統(tǒng)操作流程更加方便快捷。

系統(tǒng)架設靈活，可以根據(jù)環(huán)境和使用者意愿來搭建捕捉系統(tǒng)，捕捉范圍可根據(jù)房間大小和用途隨時調(diào)整。

相機獨立的LED編號顯示，使架設和調(diào)整操作更方便。

同等捕捉空間標識點更精�。�3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm規(guī)格），被測者運動更自如。 5、光學被動式運動捕捉系統(tǒng)，擁有業(yè)界高性價比

系統(tǒng)獨特的軟硬件系統(tǒng)構成，在實現(xiàn)同等運動捕捉性能時，在價格上具有更大優(yōu)勢，整體系統(tǒng)具有更高性價比。

應用

虛擬現(xiàn)實領域：

可應用于高端裝備的虛擬裝配；高等教育的虛擬教學及科學研究；國防軍隊的軍事訓練； 醫(yī)療領域：

1、對患者進行步態(tài)分析、動作分析、運動失調(diào)程度評價等； 2、動物藥理反應實驗。 體育領域：

體育訓練、體育教學、步態(tài)分析、田徑項目的運動分析、冬季體育項目的運動分析、球技動作分析、舞蹈動作分析、帆板動作分析、自行車競技分析、打斗技巧分析等。

影視動畫：

現(xiàn)代影視特技制作、三維電影、三維動畫和游戲制作。 其它領域：

系統(tǒng)可廣泛應用于：人體工學研究、機器人研究、感性工學研究、高精度振動計測、福祉工學領域、靈活性能評價、碰撞試驗、飛行測試、心理分析、剛性測試、實用性能評價。

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