Ein Überblick über verschiedene Verfahren Seminar aus Informatik Human Motion Capture Ein Überblick über verschiedene Verfahren Hallo nani Christiane Ulbricht

Human Motion Capture Was ist Human Motion Capture? Die Bewegungen einer Person werden gemessen, mittels Computer analysiert und in Folge auf eine computergenerierte Figur übertragen. Anwendung bei Computerspielen: Herkömmliche Animationen menschlicher Charaktere wirken oft unrealistisch. Human Motion Capture liefert bessere Ergebnisse.

Überblick Verschiedene Methoden Elektromechanisch Elektromagnetisch Akustisch Inertial Optisch Markerbasiert Markerlos

Elektromechanische Systeme Exoskelett Bewegung wird als Änderung der Winkel zwischen den Gliedmaßen der Person interpretiert Potentiometer zur Messung der Winkel Position wird relativ gemessen

Elektromechanische Systeme

Elektromechanische Systeme Vorteile Technologie bereits vorhanden Mehrere Personen Echtzeit Nachteile Exoskelett beeinträchtigt Bewegung Anpassung des Exoskeletts Exoskelett kann verrutschen Keine globalen Bewegungen

Elektromagnetische Systeme Emitter erzeugt niederfrequentes Magnetfeld Sensoren, die Änderungen im Magnetfeld messen Sensoren werden an der Person befestigt Metalle in der Nähe des Meßbereiches stellen ein Problem dar

Elektromagnetische Systeme

Elektromagnetische Systeme Vorteile Sensoren sehr klein und leicht Mehrere Personen Echtzeit

Elektromagnetische Systeme Nachteile Kabel Metall in der Nähe des Meßbereiches Meßbereich ist auf das vom Emitter erzeugte Magnetfeld beschränkt Mit zunehmender Distanz ungenauer Sehr schnelle Bewegungen können nicht genau gemessen werden

Akustische Systeme Ultraschallwellen Sender (Hochfrequenzlautsprecher) Empfänger (spezielle Mikrofone) Man mißt die Zeit, die ein Signal vom Sender zum Empfänger benötigt, und schließt dann auf den Abstand 6 Freiheitsgrade: 3 Sender, 3 Empfänger

Akustische Systeme Vorteile Mikrofone sind sehr klein und leicht - beeinträchtigen die Person daher kaum Nachteile Hintergrundgeräusche beeinflussen die Messungen Reflektierte Ultraschallwellen verfälschen das Meßergebnis Sehr viele Sender und Empfänger nötig

Inertiale Systeme Nutzen die Massenträgheit Beschleunigungsmesser um die Geschwindigkeit zu messen Gyroskope um die Bewegungsrichtung zu messen Position wird relativ gemessen

Inertiale Systeme Vorteile Keine zusätzlichen Geräte wie Sender oder Kameras notwendig Nachteile Rekalibrierung notwendig, da sich die Fehler sonst summieren Die verwendete Technologie ist noch unausgereift

Optische Systeme Aufnahmen von Bewegungen werden analysiert Wiederfinden bestimmter Objekte in den Einzelbildern Rückschließen auf deren Koordinaten im dreidimensionalen Raum Markerbasierte und markerlose optische Systeme

Markerbasierte optische Systeme Kreisförmige reflektierende Marker 20 bis 30 Marker Mindestens 2 Kameras notwendig, üblicherweise zwischen 4 und 32 Aufwendige Nachbearbeitung

Markerbasierte optische Systeme

Markerbasierte optische Systeme Vorteile Keine Kabel, kein Exoskelett Auch sehr schnelle Bewegungen meßbar Nachteile Aufwendige Nachbearbeitung notwendig Probleme durch ungewollte Reflektionen und Verdeckung von Markern

Markerlose optische Systeme Erkennen der Position des menschlichen Körpers in einem Einzelbild ohne Zuhilfenahme von Markern 2 Forschungsarbeiten Silhouettenerkennung mit Hilfe von Infrarot-Filtern Anatomischen Daten

Markerlose optische Systeme Silhouettenerkennung mit Hilfe von Infrarot-Filtern Person bewegt sich vor einer Leinwand Dahinter befinden sich Infrarot-Scheinwerfer Person blockiert das infrarote Licht Infrarot-Kamera Filtern der Aufnahmen

Markerlose optische Systeme

Markerlose optische Systeme

Markerlose optische Systeme Vorteile (Infrarot-Filter) Keine spezielle Kleidung notwendig Echtzeit Eine Kamera reicht aus Nachteile Aufnahmebereich beschränkt Nur eine Person 2-D

Markerlose optische Systeme Silhouettenerkennung mit Hilfe von anatomischen Daten Kombiniert Informationen über den menschlichen Körper und Lokalisierung von Händen und Kopf in einem Einzelbild

Markerlose optische Systeme Vorteile (anatomische Daten) Nur eine Kamera notwendig Nachteile Aufnahmebereich beschränkt Hintergrund einfarbig Spezielle Kleidung notwendig Probleme bei verschiedenen Personen (unterschiedliche Hautfarbe)

Beispiel