• 제목/요약/키워드: Motion-Capture

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모션 캡쳐 데이터 향상 기법 (Enhancing Motion Capture Data)

  • 최광진
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.120-123
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    • 1998
  • In animating an articulated entity with motion capture data, especially when the reconstruction is based on forward kinematics, there could be large discrepancies at the end effector. The small errors in joint angles tend to be amplified as the forward kinematics positioning progresses toward the end effector. In this paper, we present an algorithm that enhances the motion capture data to reduce positional errors at the end effector. The process is optimized so that the characteristics of the original joint angle data is preserved in the resulting motion. The frames at which the end-effector position needs to be accurate are designated as“keyframes”(e.g. starting and ending frames). In the algorithm, corrections by inverse kinematics are performed at sparse keyframes and they are interpolated with a cubic spline which produces a curve best approximating the measured joint angles. The experiment proves that our algorithm is a valuable tool to improve measured motion especially when end-effector trajectory contains a special goal.

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인간공학기반 7자유도 모션캡쳐 장치 설계 (Ergonomics-based Design of 7 Degrees of Freedom Motion Capture Device)

  • 노병국;최기흥
    • 한국안전학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.41-46
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    • 2014
  • The design of a 7 degree of freedom motion capture device(MCD) has been presented. The newly designed MCD overcomes the shortcomings of the existing CADEN-7 exoskeleton robot by implementing various ergonomic design. To improve ease of operation, light-weight high-strength materials such as carbon pipes and engineering plastics were used to reduce weight of the MCD and arm-length adjustment mechanism was also added. The MCD showed consistent measurement results in designed experiments involving change of arm posture from nominal configuration to either elbow-side or arm-front configurations. Furthermore, captured motion in more natural tennis swing appeared to agree well with visual observations made.

A Research on Efficient Skeleton Retargeting Method Suitable for MetaHuman

  • Shijie Sun;Ki-Hong Kim;David-Junesok Lee
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제16권1호
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    • pp.47-54
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    • 2024
  • With the rapid development of 3D animation, MetaHuman is widely used in film production, game development and VR production as a virtual human creation platform.In the animation production of virtual humans, motion capture is usually used.Since different motion capture solutions use different skeletons for motion recording, when the skeleton level of recorded animation data is different from that of MetaHuman, the animation data recorded by motion capture cannot be directly used on MetaHuman. This requires Reorient the skeletons of both.This study explores an efficient skeleton reorientation method that can maintain the accuracy of animation data by reducing the number of bone chains.In the experiment, three skeleton structures, Rokoko, Mixamo and Xsens were used for efficient redirection experiments, to compare and analyze the adaptability of different skeleton structures to the MetaHuman skeleton, and to explore which skeleton structure has the highest compatibility with the MetaHuman skeleton.This research provides an efficient skeleton reorientation idea for the production team of 3D animated video content, which can significantly reduce time costs and improve work efficiency.

Realizing a Mixed Reality Space Guided by a Virtual Human;Creating a Virtual Human from Incomplete 3-D Motion Data

  • Abe, Shinsuke;Yamaguti, Iku;Tan, Joo Kooi;Ishikawa, Seiji
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1625-1628
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    • 2003
  • Recently the VR technique has evolved into a mixed reality (MR) technique, in which a user can observe a real world in front of him/her as well as virtual objects displayed. This has been realized by the employment of a see-through type HMD (S-HMD). We have been developing a mixed reality space employing the MR technique. The objective of our study is to realize a virtual human that acts as a man-machine interface in the real space. It is important in the study to create a virtual human acting naturally in front of a user. In order to give natural motions to the virtual human, we employ a developed motion capture technique. We have already created various 3-D human motion models by the motion capture technique. In this paper, we present a technique for creating a virtual human using a human model provided by a computer graphics software, 3D Studio Max(C). The main difficulty of this issue is that 3D Studio Max(C) claims 28 feature points for describing a human motion, but the used motion capture system assumes less number of feature points. Therefore a technique is proposed in the paper for producing motion data of 28 feature points from the motion data of less number of feature points or from incomplete motion data. Performance of the proposed technique was examined by observing visually the demonstration of some motions of a created virtual human and overall natural motions were realized.

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3차원 체인코드와 은닉마르코프 모델을 이용한 권투모션 인식 (Recognition of Fighting Motion using a 3D-Chain Code and HMM)

  • 한창호;오춘석;최병욱
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.756-760
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    • 2010
  • In this paper, a new method to recognize various motions of fighting with an aid of HMM is proposed. There are four kinds of fighting motion such as hook, jab, uppercut, and straight as the fighting motion. The motion graph is generalized to define each motion in motion data and the new 3D-chain code is used to convert motion data to motion graphs. The recognition experiment has been performed with HMM algorithm on motion graphs. The motion data is captured by a motion capture system developed in this study and by five actors. Experimental results are given with relatively high recognition rate of at least 85%.

사실적인 컴퓨터 애니메이션 구현을 위한 증분형 영상 기반 운동 렌더링 기법 (Incremental Image-Based Motion Rendering Technique for Implementation of Realistic Computer Animation)

  • 한영모
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권2호
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    • pp.103-112
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    • 2008
  • 사실적인 컴퓨터 애니메이션 제작 시 종종 모션 캡쳐 기술이 사용된다. 모션 캡쳐 기술은 대상체의 운동을 측정해서 모델링한 운동 렌더링 결과를 그래픽스로 표현한다. 본 논문에서는 카메라를 사용해서 얻어진 2차원 영상 정보로부터 대상체의 3차원 운동을 측정하여 모델링하는 영상 기반 운동 렌더링 문제를 다룬다. 기존의 영상 기반 운동 렌더링 알고리즘은 계산량이 너무 많거나 정확도가 떨어지는 등의 단점이 있었다. 첫 번 째 단점은 장편 애니메이션 제작시 제작 시간이 너무 길어서 문제가 되고, 두 번 째 단점은 사실적인 애니메이션 구현시 사실감이 저하되는 문제를 야기 시킨다. 이와 같은 기존 방식의 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 계산량이 적고 정확도가 높은 영상 기반 운동 렌더링 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식에서는 계산량이 적은 증분형 운동렌더링 알고리즘을 최적제어 이론의 시각에서 분석하여 정확도를 향상시키도록 개조한다. 본 방식을 광학식 모션 캡쳐 기술에 적용할 경우 표시자(marker)의 부착 없이도 모션 캡쳐가 가능하다는 부가적 인 장점 또한 얻을 수 있다.

인터렉티브 공연·전시를 위한 RGB-D 카메라 기반 휴머노이드 로봇의 실시간 로봇 동작 생성 방법 (Real-Time Motion Generation Method of Humanoid Robots based on RGB-D Camera for Interactive Performance and Exhibition)

  • 서보형;이덕연;최동운;이동욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.528-536
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    • 2020
  • 휴머노이드 로봇 기술이 발전함에 따라서 로봇을 공연에 활용하는 사례가 늘어나고 있다. 이에 따라서 로봇의 동작을 사람처럼 자연스럽게 표현하여 공연에서의 활용범위를 보다 높이기 위한 연구들이 진행되고 있다. 이 중 모션캡쳐 기술을 이용하는 방식이 많이 사용되고 있는데, 일반적으로 모션 캡처를 하기 위해서 신체에 각 부위에 부착된 IMU 센서 혹은 마커들과 정밀한 고성능 카메라가 요구되는 등 준비하는 데에서 환경적인 불편함이 존재한다. 또한, 공연기술에 사용되는 로봇의 경우에는 실시간으로 돌발상황이나 관객의 반응에 따라서 실시간으로 대응해야 하는 문제가 존재한다. 본 논문에서는 위에서 언급한 문제들을 보완하고자 다수의 RGB-D 카메라를 이용한 실시간 모션캡쳐 시스템을 구축하고, 모션 캡쳐된 데이터를 이용하여 사람 동작과 유사한 자연스러운 로봇 동작을 생성하는 방법을 제안한다.

다양한 지형에서의 적응적인 걷기 동작 생성 (Generation of Adaptive Walking Motion for Uneven Terrain)

  • 송미영;조형제
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권11호
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    • pp.1092-1101
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    • 2003
  • 대부분의 3차원 캐릭터 애니메이션에서는 모션 캡쳐 장비를 통해서 포착된 동작 데이타를 이용하여 다양한 지형상에서 캐릭터가 걷는 동작을 표현한다. 이러한 동작 포착 데이타는 실제 사람과 같이 움직이는 동작들을 자연스럽게 표현할 수 있으나, 만약 다양한 지형에 대한 움직이는 동작이 표현할 경우, 지형의 유형에 따라 모든 동작을 캡쳐하여야 하고, 얻어진 동작 데이타를 다른 유형의 캐릭터에 적용할 경우 동작 데이타를 다시 얻거나 기존 동작 데이타를 재편집해야 하는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 적은 매개변수들을 사용하여 평지면, 경사면, 계단면 그리고 굴곡면 등 다양한 지형에서의 적응적인 걷는 동작을 생성하기 위한 방법과 골반과 이동하는 다리의 움직임 제적을 산출하는 방법을 제안한다. 이 방법에서는 캐릭터의 신장이나 걷는 속도, 걸음폭 등의 매개변수들을 조절하여 다양한 걸음걸이를 생성할 수 있으며 역운동학(Inverse Kinematics) 개념을 적용하여 관절들의 위치나 각도를 산출하고 관절의 이동 궤적을 계산하기 위해 큐빅 스플라인 곡선을 활용한다.

인체모션 데이터 획득 장치와 최적화 기법을 사용한 로봇운동 데이터 생성과 애니메이션 (Generation and Animation of Optimal Robot Joint Motion data using Captured Human Motion data)

  • 배태영;김영석
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권3_1spc호
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    • pp.558-565
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    • 2013
  • This paper describes a whole-body (human body's) motion generation scheme for an android robot that uses motion capture device and a nonlinear constrained optimization method. Because the captured motion data are based on global coordinates and the actors have different heights and different upper-lower body ratios, the captured motion data cannot be used directly for a humanoid robot. In this paper, we suggest a method for obtaining robot joint angles, which allow the resultant robot motion to be as close as possible to the captured human motion data, by applying a nonlinear constrained optimization method. In addition, the results are animated to demonstrate the similarity of the motions.

A Framework for Human Motion Segmentation Based on Multiple Information of Motion Data

  • Zan, Xiaofei;Liu, Weibin;Xing, Weiwei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권9호
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    • pp.4624-4644
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    • 2019
  • With the development of films, games and animation industry, analysis and reuse of human motion capture data become more and more important. Human motion segmentation, which divides a long motion sequence into different types of fragments, is a key part of mocap-based techniques. However, most of the segmentation methods only take into account low-level physical information (motion characteristics) or high-level data information (statistical characteristics) of motion data. They cannot use the data information fully. In this paper, we propose an unsupervised framework using both low-level physical information and high-level data information of human motion data to solve the human segmentation problem. First, we introduce the algorithm of CFSFDP and optimize it to carry out initial segmentation and obtain a good result quickly. Second, we use the ACA method to perform optimized segmentation for improving the result of segmentation. The experiments demonstrate that our framework has an excellent performance.