Mavzu: Inson xarakat dinamikasi biomexanikasini o„rganish va zamonaviy

5 – Laboratoriya ish

Mavzu: Inson xarakat dinamikasi biomexanikasini o„rganish va zamonaviy

komplekslarni taxlil qilish

Topshiriqlar.

1. Vicon, Qualysis, Kistler kabi komplekslarning tuzilishi, ishlash

Asta-sekin hayotimizga kirib kelayotgan ilmiy fantastikaga oddiy odamlar unchalik tanqidiy munosabatda emasligidan tashqari, “kibermakon” metaforasining muvaffaqiyati ko‘p jihatdan “kompyuter dasturchisi” kasbining ikkiga bo‘linishidadir. kichik qismlar.

Sensorli qo'lqoplar

Sensorli qo'lqoplar

Kaliforniya universitetida (Berkli) sensorli qo'lqoplar ishlab chiqilgan bo'lib, ularni kiysangiz, kompyuterga undan nima talab qilinishini qo'llaringiz bilan ko'rsatishingiz mumkin. Har bir qo'lqopning asosi oltita miniatyura akselerometr bo'lib, har bir barmoqda bittadan va qo'lning orqa tomonida. Ular qo'llar bilan qilingan barcha harakatlarni qayd etadilar.

Sensor qo'lqoplar nanotexnologiyaning yirik loyihasining bir qismi, xolos. Uning yakuniy maqsadi - energiya, aloqa va sensorli imkoniyatlarni birlashtirgan kichik, hajmi kub millimetrdan oshmaydigan qurilmalarni yaratishdir. Birlashtirilganda, ular umumiy sezgir tarmoqni yaratishi kerak. Qo'lqoplarning kompyuterga ulangan akselerometrlari ushbu "aqlli" chang zarralarining ko'pchiligiga ega bo'lishi mumkin bo'lgan ba'zi qobiliyatlarni taqlid qilib, odamga sezilmas tarzda joylashadi va bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi. Agar loyiha muvaffaqiyatli bo'lsa, odamlar va kompyuterlarning o'zaro aloqasi sichqoncha va GUI paydo bo'lganidan keyin kamroq o'zgarishlarga uchraydi.

Uskuna va dasturiy ta'minot - hech bo'lmaganda yirik ishlab chiqaruvchilar tomonidan - ancha vaqt davomida rivojlandi. Masalan, Vicon yoki Motion Analysis kompaniyalarining harakatni suratga olish tizimlarini olaylik - axir, ular deyarli benuqson. O'z qo'llaringiz bilan biror narsani tahrirlash juda kam uchraydi, ko'pincha material qo'shimcha takomillashtirishsiz darhol foydalanishga tayyor.

Nazariy jihatdan, har qanday harakatni suratga olish mumkin, lekin aslida biz optik harakatni tasvirga olish tizimlaridan foydalanganda (aktyor tanasidagi belgi va kameralar o'rtasida shaffof bo'lmagan ob'ekt paydo bo'lgan vaziyat) foydalanishda hali ham markerlarning bir-biriga mos kelishi muammosiga duch kelamiz. Ba'zan tizim hech bo'lmaganda qisman markerlarni ko'rishi uchun sahnani maxsus loyihalashingiz kerak. Misol uchun, "Qirol Artur: Pendragon yilnomalari" filmidagi harakatni suratga olishda aktyorlar uchun qalqonlar simdan yasalgan bo'lishi kerak edi. Sim qalqonli qirol Arturning ritsarlarini tasavvur qiling! Markerlarning bir-biriga mos kelishi optik tasvirlash tizimlarida asosiy muammo hisoblanadi. Agar kamera ularni ko'rmasa, suratga olish umuman mumkin emas. Yana bir masala - bu o'rganilishi mumkin bo'lgan hududning jismoniy hajmi. Yozib olish ob'ekti etarlicha katta bo'lishi kerak.

Etarli miqdordagi datchiklar tanaga joylashtirilishi mumkin va ular kameralarga ko'rinadigan bo'lsa, hech qanday muammo yo'q. Zamonaviy uskunalar juda sezgir, ba'zida hatto kutilmagan hodisalar ham bo'ladi: biz imkonsiz bo'lib ko'rinadigan bunday sharoitlarda yozib olamiz.

Tezlikni oshirish uchun animatsiyalar teksturasiz ishlaydi. Ular oxirgi bosqichda qo'shiladi.

Ba'zida yozib olish muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Birinchidan, markerlar chalkashib ketishi yoki kameralardan yashirinishi mumkin. Ikkinchidan, aks ettirilgan yorug'lik va shovqin tufayli tizim noto'g'ri ishga tushirilishi mumkin. Bunday nosozliklarning oqibatlarini qo'lda tuzatish kerak. Qayta boshlashdan ko'ra, biror narsani olish yaxshiroqdir. Ishning muvaffaqiyatli natijasi birinchi navbatda mocap mutaxassislarining kasbiy tayyorgarligiga bog'liq.

Animatsiya yaxshi rejalashtirilgan bo'lsa, suratga olish oson bo'ladi. Biz mijozlarni oldindan o'rnatishga harakat qilamiz va ulardan "toza" harakatlar haqida o'ylashni so'raymiz. Ammo agar ular aktyorning ko'pincha polda emaklab yurishini xohlashsa, ularni qayta suratga olishga va animatsiyani uzoq vaqt tozalashga tayyorlansin.

Yuz animatsiyasi

4D Facial Capture tizimining yuz animatsiyasi TOCA Race Driver 3 o'yinida ishga tushirildi.

Yuz animatsiyasini izolyatsiya qilish, uni alohida ishlab chiqarishga ajratish g'oyasi yangi emas. LifeStudio: HEAD SDK "Uzuklar hukmdori" va "Final Fantasy" filmlarida kompyuter qahramonlarining lablari va yuz ifodalarini o'zgartirish uchun ishlatilgan. Ammo unga jonli aktyorlar kerak emas. LifeStudio dasturchilari inson yuzining kompyuter modelini yaratdilar, unda har bir mushakning harakati javob berish uchun dasturlashtirilgan. Har bir "suyak" matematik tarzda hisoblanadi.

"Yuz" hissiyotni tasvirlashi uchun siz buyruqlar kombinatsiyasini kiritishingiz kerak. Asosiy qiyinchilik - modelingizni umumiy "yuz" ga bog'lash va "iplarni" tortib olishni o'rganishdir. HEAD SDK Pestilence: Utopia filmida ishlatilgan. Artem Digital butunlay boshqacha yo'l tutdi.

VICON
ZAMANIY HARAKAT TASSIRGA OLISHNI MUMKIN QILISh
Biz uchinchi tomon dasturiy ta'minotiga tayanmasdan, butun quvur liniyasini qamrab oluvchi eng ilg'or, sozlanishi, uchidan uchigacha harakatni suratga olish yechimini taklif qilamiz; boshqa platformalar uchun integratsiya plaginlari orqali haqiqiy moslashuvchanlikni ta'minlaydi.

Buni bizning yuqori ilg'or inertial sensorlarimiz va dalada suratga olish uchun mobil ilovamiz bilan birlashtirish yoki harakatni suratga olish laboratoriyangizga integratsiya qilish mumkin.

Biz, shuningdek, hayot fanlari hamjamiyati uchun maxsus ishlab chiqilgan, maxsus dasturiy platformaga ega bo'lgan harakatni suratga olish bo'yicha yagona kompaniyamiz - shuning uchun barcha eng mos xususiyatlar foydalanuvchilar oldida.

Kengaytiriladigan va kelajakka mos – kichikdan boshlang va ehtiyojlar oshgani sayin sozlashingizga qo'shing

Ehtiyojlaringizga mos keladigan turli kamera ruxsatlari va tizim spetsifikatsiyalarini birlashtiring
Bizning kamera diapazonlarining eng so'nggi va hozirgi avlodlari bir-biriga mos keladi va tizimni sozlashda maksimal erkinlik uchun bir tizimda ishlatilishi mumkin.
Tizimni eng soʻnggi funksiyalar bilan osongina yangilab turish uchun dasturiy taʼminotning nuqtali relizlari barcha foydalanuvchilar uchun bepul – va biz yiliga ikki nuqtali relizlar chiqaramiz, bu esa mijozlarimizga eng soʻnggi funksionallik va xatolarni tuzatishga kirishini taʼminlaydi.
Mikrodastur yangilanishlari bepul taqdim etiladi va ular apparat imkoniyatlarini maksimal darajada oshirish uchun dasturiy ta'minot tomonidan avtomatik ravishda tekshiriladi.

LOYIHAINGIZNING ANQIQ EHTiyojlariga Osonlik bilan moslashtiring

Nimani suratga olishingiz kerak bo'lsa - buni Vicon bilan qilishingiz mumkin.

Istalgan joyda suratga oling - bino ichida yoki tashqarisida, noqulay sharoitlarda: poyga yo'li, sport maydonchasi, chang'idan sakrash, tadqiqot markazi, laboratoriya

Butun tanani yoki bir qismini, jumladan, batafsil qo'llar, yuzlar, oyoqlar va umurtqa pog'onasini kuzatib boring
Qon tomiridan amputatsiyani reabilitatsiya qilishgacha bo'lgan klinik qo'llanmalar, oyoq-qo'llarning harakatlanishini o'rganish, miya yarim palsi va artrit tadqiqotlari, holat tahlili, muvozanat va erishish tadqiqotlari
Barcha turdagi sport ilovalari: tennis, golf, yengil atletika, yugurish, basketbol, ​​beysbol, kriket, uzunlikka sakrash, to'siqlar, og'ir atletika, futbol, ​​balandlikka sakrash, futbol, ​​suzish
Barcha turdagi hayvonlarni qo'lga oling: otlar, qirg'iylar, baliqlar, itlar, qo'ylar, kemiruvchilar, hasharotlar, asalarilar

ZO'RGA KELIB YUKMAZLIK

Biz kameralarimizni yuqori qayta ishlash quvvati uchun eng so'nggi texnologiyalardan foydalanish uchun loyihalashtiramiz va ishlab chiqaramiz - ular eng yaxshi suratga olish sifatini taklif qilish uchun ishlab chiqilgan, shuning uchun siz ma'lumotlaringizga ishonishingiz mumkin.

Bizda 2008-yildan beri bozorda eng yuqori aniqlikdagi optik harakatni suratga olish kamerasi 16MP (*19-maydan boshlab passiv optik mokap kameralar)

1,3-16 megapikselli har bir Vicon optik kamerasi juda batafsil bortdagi kulrang shkala ma'lumotlarini suratga oladi, bu esa tizimga har bir marker markazini millimetrdan past aniqlikgacha aniqlashga yordam beradi.

Vicon kameralari bortda olingan va qayta ishlangan kulrang shkala ma'lumotlarini dasturiy ta'minotga uzatishi mumkin, bu boshqalarga qaraganda aniqroq va ishonchli markerlarni qayta qurish va ajratish imkonini beradi.

Bizning kameralarimiz tashqi makonda foydalanishni qo'llab-quvvatlaydi

Biz yuqori sifatli ma'lumotlarni yozib olish uchun harakatni suratga olish uchun maxsus ishlab chiqilgan o'z kamera linzalarimizni ishlab chiqaramiz.

QUALIYSIS

To'g'ri texnologiya bilan,
buyuk ishlar sodir bo'ladi
Imkoniyatlar cheksizdir
inson-harakat -tahlil

Tana belgilari

Tana va uning atrofidagi 30 tagacha nuqtalarda, aniq qo'shma aylanish o'qlarida.

Anatomik ko'rsatkichlar

Burchaklar, masofalar, tezliklar kabi tegishli ko'rsatkichlarni aniq hisoblash.

Rep kuzatuvi

Mashqlar paytida avtomatik takrorlashni hisoblash, soatni hisoblash va taraqqiyotni kuzatish.

Harakat diapazoni

Foydalanuvchilarning butun mashq harakati bo'ylab o'tishlarini o'lchang.

Tezlik
Kuchlanishdagi vaqtni va qanday tezlikda harakat qilishini hisoblash.

Xatoni aniqlash
Mutaxassislarimiz tomonidan belgilangan optimal bajarilishiga erishish uchun ixtiyoriy shaklni tuzatish.

Chuqur sho'ng'ish texnologiyasi

Virtual inson

Biz har qanday kamera tasviridan odamning kompyuter modelini yaratish hunari bo'lgan inson pozasini baholashga yangicha yondashuvni qo'llaymiz. Biz to'g'ri bo'g'in joylarida tana markerlari yordamida tezroq aniqroq natijalarga erishish uchun sof xulosaga asoslangan yechim o'rniga inson anatomiyasi haqidagi oldingi bilimlarni kiritamiz.

2D dan 3D gacha

Chaqmoq tezligida, vaziyatga moslashtirilgan 2D pozasini baholash yordamida biz real vaqtda uch oʻlchamli virtual odamlarni yaratamiz. Buning uchun biomexanik kinematik va dinamik qonunlar qo'llanilgan holda, individual ramkalar vaqt o'tishi bilan aylantiriladi.

Haqiqiy tushuncha

Harakatni tavsiflash tilimiz tufayli kompyuter birinchi marta inson harakatlarini tushuna oladi. Yangi mashqlarni bir necha soat ichida mukammal qilish mumkin.

Neyron harakati

Harakat boʻyicha mutaxassislarimiz tomonidan yaratilgan video maʼlumotlar bilan oʻrgatilgan Faza tasniflagichimiz u koʻrayotgan harakatni avtomatik ravishda aniqlaydi va aniq tahlil qilish uchun uni ilmiy bosqichlarga ajratadi. Xato detektori optimal bajarishdan og'ishlarni topadi va mazmunli fikr bildiradi.

Dunyodagi yetakchi inson harakati tahlilimiz asosida AI ilovalarini yarating. Haqiqiy vaqtda yuqori ishlash, butunlay apparatdan mustaqil, bulutda ishlaydi.