人類運動捕捉資料之特徵描述與資料檢索

課程 : 論文研討(三)

日期 : 2011.09.30

時間 : 13:50 ~ 15:40

地點 : S516

作者 : 資工產碩(二) — 張振欣

講者 : 義守大學資工系主任 — 杜維昌教授

近年來應用在電影動畫、電腦遊戲等領域的人類動作捕捉技術已經非常普遍，透過這樣的技術，已經能夠將人類的肢體動作轉化為虛擬的電腦世界中，杜教授開場白就以電影"阿凡達"為例，展示了人類動作捕捉的成熟結果，並簡單解釋3D動畫的原理，主要是利用3D幾何模型的不斷改變，再模擬光源投射和背後的虛擬背景，一直不間斷的模擬，合併結果產生的3D動畫效果。

而在模擬事物最困難的瓶頸，是柔性的動作模擬，像是人類的肢體動作，很難透過電腦運算模擬出真實的動作，也因此動作捕捉技術在此前提下誕生，透過輔助器材，而人體穿戴這些設備，利用設備來記錄人體動作，將器材所捕捉動畫資料記錄到電腦中，這些器材也隨著科技逐漸提升，所捕捉到的動作正確度與精確度也逐漸提升，從早起的機械式動作捕捉器、電磁式到現在的光學式，也提供了獲取動作資料的最佳工具，接下來杜教授所以表達的重點是，得到了大量的動作資料，要如何在茫茫資料海中有效分析出關鍵特徵，資料還需要不斷訓練與驗證。

圖例為利用光學式動作捕捉器，透過電腦軟體擷取動作資料後，再模擬不同外表

杜教授提出若是運動型態的資料，要如何區分動作的類型？例如從大量的動作資料中，區分打球的動作、體操的動作或者是跑步、跳躍等，依靠人為操作切割資料曠日又費時，也因此有了自動化的方法：移動視窗演算法(sliding window)、相似合併法(merging method)、紋理切割法(splitting method)等方法，每種方法各有特性，個別使用總是會發現太過瑣碎等狀況，因此杜教授的研究中，就將這些自動化方法複合使用，而達到較為精準的結果。

最後杜教授仍提出了在研究結果仍然有些問題需要克服，例如合併的動作資料判別區分、資料量過高需要壓縮議題、特別動作的判別方式以及數位安全等等的議題都是需要再進一步研究與克服的地方 。