跟蹤內(nèi)部標(biāo)志動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),18618101725(微信同),QQ:736597338 ,信箱slby800@163.com
整合能力強(qiáng)、的實(shí)時(shí)3D運(yùn)動(dòng)捕捉分析系統(tǒng),可集成各捕捉分析硬件,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步分析,用于涉及復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分析的臨床、生物力學(xué)、神經(jīng)控制和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
一站交鑰匙式服務(wù):避免處理多個(gè)供應(yīng)商的麻煩,MotionMmonitor支持團(tuán)隊(duì)一鍵式呼叫將解決硬件和軟件相關(guān)問題:
三、康復(fù)與人體工程學(xué):
我公司另外同一站式細(xì)胞組織材料生物力學(xué)和生物打印等生物醫(yī)學(xué)工程科研服務(wù)-10年經(jīng)驗(yàn)支持,
針對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的3D動(dòng)作捕捉系統(tǒng)指南
動(dòng)作捕捉在運(yùn)動(dòng)和醫(yī)療健康行業(yè)的應(yīng)用近年一直在增長(zhǎng),特別是在競(jìng)技和康復(fù)治liao領(lǐng)域。隨著技術(shù)從研究機(jī)構(gòu)逐漸延伸至臨床和商業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域,如何利用這些數(shù)據(jù)助力商業(yè)決策和行業(yè)擴(kuò)展面臨進(jìn)一步挑戰(zhàn)。
動(dòng)作捕捉是一個(gè)非常寬松的術(shù)語。但是,它通常是指在三個(gè)維度上對(duì)人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
現(xiàn)在,IMU傳感器已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng),帶陀螺儀的加速度計(jì)看起來就像是真正的動(dòng)作捕捉,但是用幾個(gè)傳感器測(cè)量運(yùn)動(dòng)與捕捉實(shí)際運(yùn)動(dòng)中的身體之間是有區(qū)別的。
動(dòng)作捕捉如果采用IMU慣性傳感器技術(shù)可以從計(jì)算中創(chuàng)建動(dòng)作捕獲數(shù)據(jù),但又增加了測(cè)量身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的難度挑戰(zhàn)。如果是無標(biāo)記相機(jī)(例如Microsoft Kinect設(shè)備)一般采用紅外激光和相機(jī)來創(chuàng)建三個(gè)維度的深度,但是這些系統(tǒng)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用均存在一些局限性。
動(dòng)作捕捉的工作一部分是標(biāo)記和跟蹤身體運(yùn)動(dòng),另一部分是將該信息轉(zhuǎn)換為對(duì)影視、體育和醫(yī)療行業(yè)中的研究和應(yīng)用都有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
動(dòng)作捕捉系統(tǒng)存在兩個(gè)明確的硬件選項(xiàng):標(biāo)記器或光學(xué)系統(tǒng)以及無標(biāo)記器解決方案??梢允褂靡曨l進(jìn)行動(dòng)作捕捉,但是大多數(shù)研究級(jí)系統(tǒng)更喜歡使用紅外攝像頭和反射標(biāo)記。一些不那么的系統(tǒng)正變得越來越流行,因?yàn)樗鼈儍r(jià)格低廉并且可以解決一些簡(jiǎn)單的問題,例如在跑臺(tái)上利用攝像頭進(jìn)行跑步分析。這些新的,精度較差的系統(tǒng)現(xiàn)在僅占運(yùn)動(dòng)捕捉市場(chǎng)的一小部分。目前我們需要更為精準(zhǔn)、性價(jià)比更高的解決方案來將體育市場(chǎng)進(jìn)一步商業(yè)化,IMU慣性解決方案在精準(zhǔn)度和性價(jià)比兩個(gè)維度看來是更好的選擇。
高性能的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是如此出色,以至于他們可以看到面部表情和手指的細(xì)微動(dòng)作,例如彈鋼琴的手的動(dòng)作變化。
在不過度簡(jiǎn)化過程的情況下,動(dòng)作捕捉開始于記錄來自攝像機(jī)和貼有標(biāo)簽的身體部位的運(yùn)動(dòng),或者通過使用更多有限的攝像機(jī)和IMU傳感器來估算運(yùn)動(dòng)變化。
捕獲數(shù)據(jù)后,將執(zhí)行其他過濾和計(jì)算以清理數(shù)據(jù)并確保運(yùn)動(dòng)偽像不會(huì)產(chǎn)生虛假報(bào)告。反射標(biāo)記會(huì)按照特定的指導(dǎo)原則放置在人體上,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和性,由于肌肉和皮膚可以高速移動(dòng),這給數(shù)據(jù)質(zhì)量帶來了挑戰(zhàn)。選擇解剖學(xué)界標(biāo)是因?yàn)槠淇煽啃院退鼈冊(cè)谶B接關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中的價(jià)值。
無標(biāo)記系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄z像機(jī)設(shè)置,因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)著眼于定位靜止的運(yùn)動(dòng),例如就位行走,上下蹲以及執(zhí)行其他基本功能。
動(dòng)作捕捉硬件的不同應(yīng)用方向
在大多數(shù)情況下,動(dòng)作捕捉硬件是專為研究或非常**的臨床需求而設(shè)計(jì)的。視頻分析作為教練的生物反饋訓(xùn)練項(xiàng)目已經(jīng)非常普遍。光學(xué)市場(chǎng)(也稱為基于相機(jī)的系統(tǒng))傾向于項(xiàng)目研究,而IMU傳感器市場(chǎng)則傾向于以臨床和運(yùn)動(dòng)性能為導(dǎo)向的體育和醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用級(jí)市場(chǎng)。
例如,Motus為投擲運(yùn)動(dòng)員(例如投球(棒球),保齡球(板球)和傳球(美式足球)的運(yùn)動(dòng)員)提供了單個(gè)傳感器產(chǎn)品。盡管該系統(tǒng)捕獲肘部附近的運(yùn)動(dòng),但主要是一種計(jì)算,因?yàn)樵谄渌麛?shù)據(jù)集(例如軀干和腿)不可用時(shí)做出了許多假設(shè)。
出于多種原因,我們不應(yīng)該將傳統(tǒng)視頻(即使使用多臺(tái)攝像機(jī))作為運(yùn)動(dòng)捕捉的產(chǎn)品。運(yùn)動(dòng)捕捉的明顯的價(jià)值在于,技術(shù)可以自動(dòng)分析數(shù)據(jù),而無需軟件用戶手動(dòng)進(jìn)行分析。
直接標(biāo)記的數(shù)據(jù)則更為穩(wěn)定,也有更可靠歷史記錄,但是由于直接標(biāo)記操作太復(fù)雜不太切合實(shí)際應(yīng)用。
標(biāo)記通常是像小球一樣的附件,大小類似于彈珠或運(yùn)動(dòng)員佩戴的反光圈。一些系統(tǒng)使用類似包裹物的附件,例如運(yùn)動(dòng)帶和綁帶,而某些系統(tǒng)為參加訓(xùn)練的用戶提供特定緊身衣。無標(biāo)記攝像機(jī)僅使用硬件來捕獲視頻,但它們提供的數(shù)據(jù)信息少得多,并且要求硬件與用戶的距離非常近,例如幾英尺遠(yuǎn)。這些系統(tǒng)目前無法評(píng)估運(yùn)動(dòng)速度很快或要求高排量的運(yùn)動(dòng)。
大多數(shù)用戶選擇動(dòng)作捕捉的軟件功能都有兩個(gè)目的:將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)畫,以用于科學(xué)重放或娛樂用途。幾乎所有公司都提供重播選項(xiàng),并且某些軟件使觀看者可以選擇透視圖和動(dòng)畫樣式,例如線條(簡(jiǎn)筆畫),骨架或人物。**的軟件可以單獨(dú)測(cè)量非常的運(yùn)動(dòng),也可以根據(jù)分析方法的應(yīng)用創(chuàng)建報(bào)告。
用于體育運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作捕捉軟件的目標(biāo)是顯示運(yùn)動(dòng)而無視覺碎片。 像視頻一樣,動(dòng)作捕捉有助于連接其他視覺效果較差的數(shù)據(jù)集,例如EMG和力分析。研究人員可以看到運(yùn)動(dòng)和肌肉募集之間的關(guān)系,以及必要時(shí)地面反作用力。
有時(shí),帶有動(dòng)作捕捉的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上并沒有進(jìn)行測(cè)量,因?yàn)橛脩糁幌Mㄐ砸晥D與量化的測(cè)量(例如來自傳感器的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù))同步。有時(shí)使用動(dòng)作捕捉軟件執(zhí)行手動(dòng)分析,尤其是在周期性運(yùn)動(dòng)的研究中。耐力運(yùn)動(dòng)-通常是周期性的運(yùn)動(dòng),例如跑步-通常進(jìn)行平均或統(tǒng)計(jì)地評(píng)估重復(fù)運(yùn)動(dòng),以深入了解生物力學(xué)故障或可能的技術(shù)錯(cuò)誤。
軟件平臺(tái)的范圍包括從非常昂貴的套件到簡(jiǎn)化的3D播放器。某些軟件平臺(tái)只是文件管理器,因?yàn)橛布峁┥痰钠谕瞧脚_(tái)市場(chǎng)將允許對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因此,他們減少了軟件開發(fā),只專注于硬件。單硬件和單軟件的產(chǎn)品很少,但是存在一些只提供其中的小公司。
動(dòng)作捕捉在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
從業(yè)人員經(jīng)常使用動(dòng)作捕捉解決方案從各個(gè)角度觀察身體的功能并提取關(guān)節(jié)角度。在體育行業(yè)的那些人,例如生物力學(xué)家,想要數(shù)據(jù)來研究運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方式,而醫(yī)學(xué)專家則想看看為什么有些運(yùn)動(dòng)員首先受到傷害。運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)κ軅?,期間和之后的功能障礙恢復(fù)感興趣,并且體能監(jiān)測(cè)需要了解使運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)方面取得成功的重要影響因素。
我們觀察到的一般模式是,當(dāng)身體基線數(shù)據(jù)下降時(shí),會(huì)出現(xiàn)性能下降和受傷風(fēng)險(xiǎn)增加,教練和醫(yī)療人員有時(shí)會(huì)使用動(dòng)作捕捉技術(shù)來分析重要或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)傷害,降低受傷風(fēng)險(xiǎn),提升身體能力和運(yùn)動(dòng)水平。
常見的動(dòng)作捕捉用途是步態(tài)分析。盡管其他運(yùn)動(dòng)在體育運(yùn)動(dòng)中也很重要,但是幾乎所有基于陸地的運(yùn)動(dòng)都會(huì)包括某種跑步運(yùn)動(dòng),無論是短跑,慢跑還是步行。一些康復(fù)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)診所已經(jīng)為受傷的運(yùn)動(dòng)員在再培訓(xùn)計(jì)劃上花費(fèi)了大量資源,有一些康復(fù)機(jī)構(gòu)使用運(yùn)動(dòng)捕捉分析來進(jìn)行品牌或機(jī)構(gòu)營(yíng)銷,但是目前越來越多的康復(fù)和體育訓(xùn)練機(jī)構(gòu)將其作為基于干預(yù)的真正有治liao效果的康復(fù)測(cè)評(píng)解決方案。
以往的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)設(shè)備龐大,不適合團(tuán)體使用,新一代的IMU動(dòng)作捕捉技術(shù)已經(jīng)可以提供即時(shí)反饋解決方案,而且占地更小,在成本降低的基礎(chǔ)上擁有更高的精準(zhǔn)度,適合大規(guī)模鋪設(shè)。
較小的應(yīng)用程序(例如單個(gè)IMU傳感器解決方案)可以有效利用智能設(shè)備進(jìn)行生物反饋。但是,由于圖片不完整,它不是真正的運(yùn)動(dòng)捕捉,因此您不應(yīng)將其與完整的分析相混淆。
像視頻分析一樣,讓運(yùn)動(dòng)員有機(jī)會(huì)以不同的速度和視角在屏幕上看到自己是非常寶貴的。大多數(shù)從事奧林匹克運(yùn)動(dòng)的精英運(yùn)動(dòng)員用到某種形式的動(dòng)作捕捉,這已日漸成為體育分析和訓(xùn)練的基礎(chǔ)工作。