一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，包括桁架、吊座组件、架设台组件，其中，所述桁架为具有一定高度的环形桁架，所述桁架顶部圆周分布有多条由圆心向边缘辐射的辐条梁，每根所述辐条梁下固定有主轨道；所述主轨道上可移动地设有与之配合的吊座组件，所述吊座组件下方通过伸缩杆固定有架设台组件，所述架设台组件上能够架设摄像机。与现有技术相比，本发明专利技术使摄像机能够始终保持最适宜拍摄距离和角度，动作捕捉的精度高，能够适应不同的演出场景，拍摄效率高，且摄像机的夹持和移动稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备
本专利技术涉及一种动作捕捉设备
，具体是一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备。
技术介绍
动作捕捉是通过各种技术手段记录被观察对象(人或物，或是动物)的动作，并做有效的处理，能够实时地准确测量、记录运动物体在实际三维空间中的各类运动轨迹和姿态，并在虚拟三维空间中重构这个物体每个时刻运动状态的高新技术，动作捕捉技术现阶段可以分为以下几种：光学式，惯性式，机械式，声学式，电磁式。光学式动作捕捉是通过光学原理来完场物体的捕捉和定位的。现有技术中，通过光学镜头捕捉固定在人体或是物体上面粘贴的marker的位置信息来完成动作姿态捕捉。光学式动作捕捉依靠一整套精密而复杂的光学摄像头来实现，它通过计算机视觉原理，由多个高速摄像机从不同角度对目标特征点进行跟踪来完成全身的动作的捕捉。marker是通过特殊反光处理或者是主动发光甚至可以自带ID编码的标记点，这样镜头在视野中可以通过marker的发光来观测它，并记录捕捉到其的运动轨迹。因此，动作捕捉设备中，影响其精度的主要是摄像机获取的marker在空间中的三维坐标和摄像机自身的三维坐标，其中，marker的空间坐标精度主要取决于marker的布置节点、摄像头的设置数量和位置、摄像头的分辨率，在相同的摄像设备条件下，摄像机获取的像场越大，即距离marker越远，其获取marker的分辨率也就越小。因此，理论上，为确保精度，摄像机距离被拍摄物越近越好，另外，在拍摄角度上，marker被遮挡的越少越好，其在像场内相对移动的幅度越大越好。在现场拍摄中，由于被拍摄物活动所需场景的不同，摄像机的最适宜拍摄距离和角度也不同，现有技术中，由于需要确保摄像机自身三维坐标的准确性，摄像机并不能根据需求实时改变距离和角度，通常都是固定不动的，在确有需求时只能重新布置摄像机位置，并重新测量定位，拍摄效率低，适应性差，往往需要反复多次拍摄才能达到要求，使得动画制作成本更高。因此，有必要提供一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，包括桁架、吊座组件、架设台组件，其中，所述桁架为具有一定高度的环形桁架，所述桁架顶部圆周分布有多条由圆心向边缘辐射的辐条梁，每根所述辐条梁下固定有主轨道；所述主轨道上可移动地设有与之配合的吊座组件，所述吊座组件下方通过伸缩杆固定有架设台组件，所述架设台组件上能够架设摄像机。进一步的，作为优选，所述吊座组件包括滑动吊座，所述滑动吊座通过四个角的吊座轮抱紧在主轨道上，所述主轨道的两侧为凹轨道，所述吊座轮嵌入主轨道的两侧；所述滑动吊座的下方设有可转动的吊座转盘，所述吊座转盘的边缘圆周分布有多个连接孔，所述吊座转盘的下方通过伸缩杆与架设台组件固定连接；所述主轨道的一端设有直线驱动装置，所述直线驱动装置驱动滑动吊座在主轨道上移动。进一步的，作为优选，所述主轨道的两端水平方向固定设置有与其垂直的导杆轨道组件，两个所述导杆轨道组件上分别可滑动地连接导杆的两端，所述导杆上可滑动地套设有直线轴承套，所述直线轴承套上固定连接有转盘连杆，所述转盘连杆的另一端可转动地连接在吊座转盘边缘的一个孔中。进一步的，作为优选，所述导杆轨道组件包括导杆座滑槽，所述导杆座滑槽的一端与辐条梁/主轨道固定连接，所述导杆座滑槽由上下两条开设有滑槽的梁组成，其滑槽内通过上下各两个连接柱可移动地连接有导杆座，且所述导杆座滑槽其中一侧滑槽的内侧上有导杆座齿条，所述导杆座上可转动地设有与导杆座齿条啮合的导杆座齿轮，所述导杆座齿轮由设在导杆座底部的电机驱动；且所述导杆座上端与导杆铰接。进一步的，作为优选，所述架设台组件包括固定外壳、转动外壳和夹台组件，所述固定外壳为背面开口的环形腔体，且其表面沿半径方向圆周分布有三条滑槽，且每条滑槽上设有可延其移动的夹台组件；所述固定外壳背面设有转动外壳，所述转动外壳上固定连接有嵌入固定外壳腔体内的平面螺纹盘，且所述转动外壳和平面螺纹盘能够相对固定外壳转动。进一步的，作为优选，所述夹台组件内侧固定连接有弧形的夹瓦，每个夹台组件移动到最内侧时每个夹瓦共同围成一个圆。进一步的，作为优选，所述夹瓦内侧的中心沿弧形方向开设有横槽，其中心沿横槽垂直方向开设有贯穿的纵槽；所述摄像机的背部由圆柱体的摄像机固定座连接，所述摄像机固定座的外圆曲率与夹瓦内弧曲率相同，且所述摄像机固定座外壁有与横槽、纵槽对应大小的横条和纵条。进一步的，作为优选，所述夹台组件包括夹台壳体、螺柱，所述夹台壳体内可转动地设有螺柱，所述螺柱的轴向与固定外壳一条径向重合，且所述螺柱的螺纹露出在夹台壳体的底壳外，且所述螺柱的螺纹与平面螺纹盘的螺纹啮合；所述螺柱通过螺柱轴与夹台壳体连接，所述螺柱轴的一端同轴固定有螺柱齿轮。进一步的，作为优选，所述夹台组件还包括锁止顶块、锁齿杆，所述夹台壳体在夹瓦的纵槽对应位置设有伸入其内的锁止顶块，所述锁止顶块通过挑杆弹簧支撑，所述锁止顶块中间固定有斜面压杆，所述斜面压杆的末端为斜面。所述锁齿杆位于螺柱齿轮的上方，其中心可转动地设置在夹台壳体内，所述锁齿杆的一端为锁齿，所述锁齿杆上还设有扭力弹簧使锁齿下降到锁止螺柱齿轮的位置；所述锁齿杆远离锁齿一端的前面的上方对应斜面压杆的位置。进一步的，作为优选，所述螺柱齿轮上方的夹台壳体内开设有垂向的锁齿座滑槽，所述锁齿座滑槽中可移动地连接有锁齿座，所述锁齿座的中心与锁齿杆的中心铰接，所述锁齿座上方可转动地连接有提升螺杆，所述提升螺杆贯穿夹台壳体的上方，并与其螺纹连接，所述提升螺杆顶部固定有联动旋钮。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，直线驱动装置驱动吊座组件使摄像机改变与场景中心的距离，导杆轨道组件改变导杆的角度，使吊座转盘带着摄像机随距离的改变而旋转不同角度，且该角度能够由各个部件的长度和导杆在导杆轨道组件的位置计算得出精确数值，使摄像机能够始终保持最适宜拍摄距离和角度。摄像机自身坐标准确，marker坐标获取分辨率高，使得动作捕捉的精度高，能够适应不同的演出场景，拍摄效率高。本专利技术中，摄像机还通过架设台组件与吊座组件相连，以确保其初始位置的准确性，夹台组件将摄像机固定座夹紧时，锁止顶块被纵条压入夹台壳体内，所述斜面压杆缩入，其末端的斜面压迫锁齿杆，将锁齿杆末端克服扭力弹簧而压下，从而使锁齿上升，螺柱齿轮接触锁止状态，当平面螺纹盘旋转时螺柱将自转，夹台壳体7固定不动，从而避免夹台组件在活动过程中松动。附图说明图1为一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备的结构示意图；图2为一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备的主轨道及吊座组件结构示意图；图3为一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备的导杆轨道组件结构示意图；图4为一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，包括桁架(1)、吊座组件(6)、架设台组件(7)，其特征在于，所述桁架(1)为具有一定高度的环形桁架，所述桁架(1)顶部圆周分布有多条由圆心向边缘辐射的辐条梁(2)，每根所述辐条梁(2)下固定有主轨道(3)；所述主轨道(3)上可移动地设有与之配合的吊座组件(6)，所述吊座组件(6)下方通过伸缩杆固定有架设台组件(7)，所述架设台组件(7)上能够架设摄像机(8)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，包括桁架(1)、吊座组件(6)、架设台组件(7)，其特征在于，所述桁架(1)为具有一定高度的环形桁架，所述桁架(1)顶部圆周分布有多条由圆心向边缘辐射的辐条梁(2)，每根所述辐条梁(2)下固定有主轨道(3)；所述主轨道(3)上可移动地设有与之配合的吊座组件(6)，所述吊座组件(6)下方通过伸缩杆固定有架设台组件(7)，所述架设台组件(7)上能够架设摄像机(8)。


2.根据权利要求1所述的一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，其特征在于，所述吊座组件(6)包括滑动吊座(61)，所述滑动吊座(61)通过四个角的吊座轮(62)抱紧在主轨道(3)上，所述主轨道(3)的两侧为凹轨道，所述吊座轮(62)嵌入主轨道(3)的两侧；
所述滑动吊座(61)的下方设有可转动的吊座转盘(63)，所述吊座转盘(63)的边缘圆周分布有多个连接孔，所述吊座转盘(63)的下方通过伸缩杆与架设台组件(7)固定连接；
所述主轨道(3)的一端设有直线驱动装置(4)，所述直线驱动装置(4)驱动滑动吊座(61)在主轨道(3)上移动。


3.根据权利要求1所述的一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，其特征在于，所述主轨道(3)的两端水平方向固定设置有与其垂直的导杆轨道组件(52)，两个所述导杆轨道组件(52)上分别可滑动地连接导杆(51)的两端，所述导杆(51)上可滑动地套设有直线轴承套(53)，所述直线轴承套(53)上固定连接有转盘连杆(54)，所述转盘连杆(54)的另一端可转动地连接在吊座转盘(63)边缘的一个孔中。


4.根据权利要求3所述的一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，其特征在于，所述导杆轨道组件(52)包括导杆座滑槽(521)，所述导杆座滑槽(521)的一端与辐条梁(2)/主轨道(3)固定连接，所述导杆座滑槽(521)由上下两条开设有滑槽的梁组成，其滑槽内通过上下各两个连接柱(524)可移动地连接有导杆座(523)，且所述导杆座滑槽(521)其中一侧滑槽的内侧上有导杆座齿条(522)，所述导杆座(523)上可转动地设有与导杆座齿条(522)啮合的导杆座齿轮(525)，所述导杆座齿轮(525)由设在导杆座(523)底部的电机驱动；
且所述导杆座(523)上端与导杆(51)铰接。


5.根据权利要求1所述的一种基于定格动画拍摄的人体模型动作捕捉设备，其特征在于，所述架设台组件(7)包括固定外壳(71)、转动外壳(72)和夹台组件(76)，所述固定外壳(71)为背面开口的环形腔体，且其表面沿半径方向圆周分布有三条滑槽，且每条滑槽上设有可延其移动的夹台组件(76)；
所述固定外壳(71)背面设有转动外壳(72)，所述转动外壳(72)上固定连接有嵌入固定外壳(71)腔体内的平面螺纹盘(73)，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：史悟轩，
申请(专利权)人：山东工艺美术学院，
类型：发明
国别省市：山东;37