动作捕捉系统技术方案

本申请涉及动作捕捉技术领域，特别是涉及一种动作捕捉系统，包括：多个分布式采集装置

【技术实现步骤摘要】
动作捕捉系统


[0001]本申请涉及动作捕捉
，特别是涉及一种动作捕捉系统
。

技术介绍

[0002]随着计算机领域技术的发展，出现了动作捕捉技术，动作捕捉
(motion capture)
是将人体姿态进行数字化的三维重建
。
一方面它是一种可靠的人机交互手段，例如
AR(Augmented Reality)
，
VR(Virtual Reality)
或是电子游戏；另一方面，它广泛用于应用数据的采集与分析，例如医疗
、
体育领域
。
[0003]传统技术中，动作捕捉方法一般需要在人体表面粘贴大量的标记点，在开阔的环境中使用特定的光学相机来捕捉人体动作，这种基于光学标点的方法，对场景和设备要求苛刻；而另外一种基于惯性传感器的动作捕捉方法往往需要穿戴大量的传感器，这会影响到人本身的行为动作；或者，基于稀疏传感器的动作捕捉方法，无法集成在穿戴设备中，需要额外的计算设备进行辅助，无法满足日常需求
。
[0004]可见，目前的动作捕捉系统，往往需要空旷的场地，或是需要佩戴大量传感器，或是需要额外的计算辅助设备，存在穿戴不便
、
普适性不高的问题
。

技术实现思路

[0005]针对上述
技术介绍
中提到的问题，本申请提供了一种动作捕捉系统，以解决穿戴不便
、
普适性不高的问题
。
[0006]本申请提供了一种动作捕捉系统，包括：多个分布式采集装置
、
集中式求解装置
、
云端服务器以及客户端，其中，
[0007]所述分布式采集装置用于采集对应穿戴位置的惯性数据；
[0008]所述集中式求解装置与部署于腰部的所述分布式采集装置集成，用于接收所述惯性数据，运行算法根据所述惯性数据进行姿态求解，得到姿态数据；
[0009]所述分布式采集装置与所述集中式求解装置通过目标局域网进行通讯，所述集中式求解装置与所述云端服务器通讯连接，所述云端服务器与所述客户端通讯连接，用于接收所述集中式求解装置发送的所述姿态数据；
[0010]所述客户端用于接收所述云端服务器发送的所述姿态数据，进行动作捕捉
。
[0011]在一个实施例中，所述多个分布式采集装置分别穿戴在左手腕处
、
右手腕处
、
左脚踝处
、
右脚踝处
、
头部和所述腰部，所述集中式求解装置穿戴在所述腰部
。
[0012]在一个实施例中，所述集中式求解装置具有目标协议地址以及多个目标协议端口，每个所述分布式采集装置对应一个不同的所述目标协议端口，所述分布式采集装置根据所述目标协议地址以及对应的所述目标协议端口，与所述集中式求解装置连接
。
[0013]在一个实施例中，所述集中式求解装置中创建有主线程
、
接收线程以及发送线程，其中，
[0014]在各所述分布式采集装置与所述集中式求解装置连接成功后，所述接收线程用于
接收所述分布式采集装置发送的所述惯性数据，更新接收缓存字典；
[0015]所述主线程用于运行算法程序，读取所述接收缓存字典中的所述惯性数据，进行姿态解算，得到所述姿态数据，更新发送缓存；
[0016]所述发送线程用于读取所述发送缓存中的所述姿态数据，将所述姿态数据发送至所述云端服务器
。
[0017]在一个实施例中，所述主线程还用于根据所述惯性数据确定多个所述分布式采集装置的当前位置，根据多个所述分布式采集装置的所述当前位置以及所述惯性数据，确定所述姿态数据
。
[0018]在一个实施例中，所述云端服务器包括第一协议端口
、
第二协议端口以及第一协议地址，所述客户端根据所述第一协议地址和所述第二协议端口，与所述云端服务器连接；
[0019]所述集中式求解装置根据所述第一协议地址和所述第一协议端口，与所述云端服务器连接
。
[0020]在一个实施例中，所述云端服务器包括：集中端线程
、
客户端线程以及服务主线程，其中，
[0021]所述集中端线程用于使用套接字通讯，开启所述第一协议端口与所述集中式求解装置进行阻塞连接，当连接有效时，所述集中端线程用于接收所述姿态数据并更新服务接收缓存；
[0022]所述客户端线程用于使用所述套接字通讯，开启所述第二协议端口与所述客户端进行阻塞连接，当连接有效时，所述客户端线程用于读取所述服务接收缓存中的所述姿态数据，将所述姿态数据发送至所述客户端；
[0023]所述服务主线程进行空循环
。
[0024]在一个实施例中，所述集中式求解装置包括：
[0025]无线网络模块，用于组建所述目标局域网
。
[0026]在一个实施例中，所述云端服务器位于所述目标局域网
、
或公网
、
或广域网中
。
[0027]在一个实施例中，所述接收线程在接收到所述分布式采集装置发送的所述惯性数据后，还用于向所述分布式采集装置返回发送信号，以使所述分布式采集装置响应于所述发送信号舍弃未传输的惯性数据，将实时的惯性数据发送至所述集中式求解装置
。
[0028]在一个实施例中，在各所述分布式采集装置与所述集中式求解装置连接成功后，所述分布式采集装置还用于向所述集中式求解装置发送目标长度的数据帧进行初始化，以使所述接收线程根据所述数据帧过滤重力加速度以及进行人体世界坐标系对齐
。
[0029]上述动作捕捉系统包括：多个分布式采集装置
、
集中式求解装置
、
云端服务器以及客户端，其中，所述分布式采集装置用于采集对应穿戴位置的惯性数据；所述集中式求解装置与部署于腰部的所述分布式采集装置集成，用于接收所述惯性数据，运行算法根据所述惯性数据进行姿态求解，得到姿态数据；所述分布式采集装置与所述集中式求解装置通过目标局域网进行通讯，所述集中式求解装置与所述云端服务器通讯连接，所述云端服务器与所述客户端通讯连接，用于接收所述集中式求解装置发送的所述姿态数据；所述客户端用于接收所述云端服务器发送的所述姿态数据，进行动作捕捉
。
本申请提供的动作捕捉系统将进行姿态求解的集中式求解装置集成进可穿戴到的分布式采集装置中，提高了设备的集成性，不再需要额外的计算辅助设备；同时，在具有局域网的地方即可展开通讯，不再需
要额外的发送装置和接收装置，大大提高了装置穿戴的便利性和使用的普适性
。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种动作捕捉系统，其特征在于，包括：多个分布式采集装置
、
集中式求解装置
、
云端服务器以及客户端，其中，所述分布式采集装置用于采集对应穿戴位置的惯性数据；所述集中式求解装置与部署于腰部的所述分布式采集装置集成，用于接收所述惯性数据，运行算法根据所述惯性数据进行姿态求解，得到姿态数据；所述分布式采集装置与所述集中式求解装置通过目标局域网进行通讯，所述集中式求解装置与所述云端服务器通讯连接，所述云端服务器与所述客户端通讯连接，用于接收所述集中式求解装置发送的所述姿态数据；所述客户端用于接收所述云端服务器发送的所述姿态数据，进行动作捕捉
。2.
如权利要求1所述的动作捕捉系统，其特征在于，所述多个分布式采集装置分别穿戴在下述中至少一个部位：左手腕处
、
右手腕处
、
左脚踝处
、
右脚踝处
、
头部和所述腰部，所述集中式求解装置穿戴在所述腰部
。3.
如权利要求1所述的动作捕捉系统，其特征在于，所述集中式求解装置具有目标协议地址以及多个目标协议端口，每个所述分布式采集装置对应一个不同的所述目标协议端口，所述分布式采集装置根据所述目标协议地址以及对应的所述目标协议端口，与所述集中式求解装置连接
。4.
如权利要求1所述的动作捕捉系统，其特征在于，所述集中式求解装置中创建有主线程
、
接收线程以及发送线程，其中，在各所述分布式采集装置与所述集中式求解装置连接成功后，所述接收线程用于接收所述分布式采集装置发送的所述惯性数据，更新接收缓存字典；所述主线程用于运行算法程序，读取所述接收缓存字典中的所述惯性数据，进行姿态解算，得到所述姿态数据，更新发送缓存；所述发送线程用于读取所述发送缓存中的所述姿态数据，将所述姿态数据发送至所述云端服务器
。5.
如权利要求4所述的动作捕捉系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建富，冯平法，肖轩，王健健，张翔宇，郁鼎文，吴志军，宫傲，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：