无线惯性传感器驱动的人体动作捕捉系统研究

本文主要探讨的是"基于无线惯性传感器的人体动作捕捉系统"这一主题，它属于计算机工程应用技术的范畴，由梁书担任栏目责任编辑，发表在《电脑知识与技术》杂志的第15卷第5期（2019年2月）。文章的作者是张洪超、史卫亚和赵建伟，他们来自河南工业大学信息科学与工程学院，位于河南郑州。 动作捕捉是一种关键的先进技术，它在影视游戏制作、体育动作分析以及医疗康复等领域发挥着重要作用。作者利用九轴惯性传感器作为核心技术，这种传感器能够精确测量表演者的运动状态，如加速度、方位和倾斜角等关键参数。通过数据融合算法，这些原始数据被转化为四元数，这是一种在三维空间中表示方向和旋转的重要数学工具。 在无线通信方面，文章采用了Zigbee协议，这是一种低功耗、短距离的无线网络技术，用于实时将传感器采集的运动数据传输到计算机端。这样，即使在没有线缆连接的情况下，也能实现实时的动作捕捉数据传输，提高了系统的灵活性和便捷性。 在实际应用中，传感器节点获取的数据被进一步处理，与三维虚拟人体模型的骨骼结构进行绑定，实现了对表演者动作的精确捕捉。这个过程不仅包括数据采集，还涉及数据融合的处理，确保了动作信息的准确性和实时性。最后，捕捉到的动作能够在虚拟环境中以逼真的方式进行实时动画展示，为用户提供直观且精确的人体动作模拟。 本文的研究成果对于提升动作捕捉系统的便携性、精度和效率具有重要意义，也为相关领域的研究和开发提供了新的思路和技术支持。中图分类号P315.69表明了该研究属于计算机科学与信息技术中的运动控制与仿真部分，文献标识码A表明其学术水平得到了认可，文章编号1009-3044(2019)05-0257-04则代表了该文章在期刊上的具体位置。这是一篇深入研究无线惯性传感器在人体动作捕捉技术中的应用与实现的文章。