Vicon动捕

Vicon 光学动作捕捉系统系统是一组网络连接的 Vicon 运动捕捉摄像机和其它设备以提 供实时光学数据，这些数据可以被应用于实时在线或者离线的运动捕捉、分析，应用领域涉及生 命科学、工程学以及娱乐媒体、动画制作等方面。

1. 工作原理

Vicon光学动作捕捉系统是一种基于反射式的捕捉系统。它需要事先在被捕捉的人或者物体身上贴一种精致的反光球（Marker），当Vicon的摄像机发出的红外光打到反光球表面上时，反光球会反射同样波长的光给摄像机，反光球本身就是高反光率的材料，从而捕捉摄像机可以确定每个反光球的2D坐标，经过控制软件处理便可以得到它的3D坐标。并且由于Vicon的摄像机系列都是高速、高分辨率的，所以可以将每个反光球的运动轨迹清晰地记录下来，得到最终所需要的动作数据。实验室的Vicon设备由十二个“高级”红外摄像头，一台十二路交换机，一套软件组成。（包括Vicon的两个控制软件Nexus和Tracker，后面会讲两者的区别，还有一套读取数据的SDK，包括多种平台的）

2. 组成要素

.1. Vicon MX 摄像机

Vicon MX 摄像机有统一的硬件设计，摄像机包括捕捉特殊波长区域光波（红光、可见光和 可见红光）的摄像机、发光器以及镜头、光学过滤器以及连线。

• Vicon 有多款摄像机——T160、T40、T20、T10、MX3+， 其中T160分辨率达到 4704*3456；捕捉频率 30-2000fps。

.2. Vicon MX Giganet

Giganet 有 5 个以太网接口可以连接到主机和其他用户端的计算机，使用千兆网线，以及多达 4 个不同的设备， 其中包括 Basler GigE 照相机以及时间码和同步锁相，以及参考视频去同步运动捕捉数据。从 专业的科学角度讲，您的 Giganet 将配置 64 通道模拟卡，来连接并同步测力板、机电信号和 MX 摄像机.它拥有超快的速度，并且能连接比以前更多的 照相机而达到同步。

.3. 系统架构

最基本的 Vicon 系统构架包含 1-8 个 MX 摄像机，一台 Giganet 和一台 PC 主机

①、1-8 号 Camera 的打光器发射特定波段的红外光到捕捉空间；

②、捕捉目标所带的表面镭射材料的反光球反射红外光到每个 Camera；

③、由 1-8 号 Camera 分别采集捕捉空间内的每个反光球的二维空间坐标 x、y，通过专用的 连线到 Giganet，再由 Giganet 通过以太网的传给主机；

④、主机上安装的 VICON 公司的 Nexus 软件可以得到每个 Camera 所采集的反光球的二维坐 标，通过特有的算法，把二维数据合成三维空间数据，从而完成数据的捕捉，数据文件采用 C3D 文件格式。