[发明专利]一种VR虚拟现实动作捕捉系统和动作捕捉方法

说明书

本发明提供了VR虚拟现实动作捕捉系统，其包括：一动作捕捉头盔，其包括一显示屏，其用于向演员显示由后述图像处理装置合成的图像；一头部动作捕捉模块，其用于捕捉动作捕捉头盔的动作；一第一通信模块，其连接后述图像处理装置；一图像处理装置，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔的显示屏，该图像处理装置包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯。还提供了VR虚拟现实动作捕捉方法。能够在表演时向演员提供最终或者接近最终的画面，为演员的演出提供参考。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及VR虚拟现实动作捕捉系统和动作捕捉方法。

背景技术

目前动作捕捉和面部表情捕捉已经成为业界热门，《阿凡达》《金刚》《指环王》等电影的上映，使观众其惟妙惟肖的画面所震撼。传统的三维动捕是为角色戴上的动捕头盔和动捕服，对其身体动作和面部表情进行动捕。演员在一个空白的空间内进行表演，无法实时确认后期的CG效果，只能凭空想象最后影片的环境。

发明内容

针对上述问题，我们的开发的一种VR虚拟现实动作捕捉系统，就弥补了这方面的空白，演员在动捕室中也能实时看见最终或者接近最终的画面，更加有利于演员临场感受。

根据本公开的第一个方面，提供了VR虚拟现实动作捕捉系统，其包括：一动作捕捉头盔，其包括一显示屏，其用于向演员显示由后述图像处理装置合成的图像；一头部动作捕捉模块，其用于捕捉动作捕捉头盔的动作；一第一通信模块，其连接后述图像处理装置；一图像处理装置，其用于创建三维场景，并将三维场景的图像传输至动作捕捉头盔的显示屏，该图像处理装置包括一第二通讯模块，其用于与第一通讯模块进行有线或无线通讯。

进一步地，动作捕捉头盔还包括：一面部动作捕捉模块，其用于捕捉演员的面部动作；一麦克风，其用于捕捉演员的声音；一耳机，其用于向演员传输对应三维场景的声音。

进一步地，其中面部动作捕捉模块包括红外摄像头。进一步地，其中头部动作捕捉模块包括角加速度传感器，捕捉动作捕捉头盔的动作包括捕捉动作捕捉头盔的方位角和仰角变化。

进一步地，其中动作捕捉头盔包括标记点；VR虚拟现实动作捕捉系统包括多个光学式动作捕捉相机，其用于根据标记点来捕捉动作捕捉头盔在三维方向上的位移。

根据本公开的第二个方面，提供了VR虚拟现实动作捕捉方法，基于本公开的第一个方面的系统，该方法包括以下步骤：创建三维场景；在三维场景中创建对应演员的虚拟体；关联虚拟体与动作捕捉头盔；获取动作捕捉头盔的捕捉参数；根据动作捕捉头盔的捕捉参数，配置虚拟体的视野；将虚拟体的视野传输至动作捕捉头盔，其中，捕捉参数包括动作捕捉头盔的方位角和仰角变化。

进一步地，其中关联虚拟体与该动作捕捉头盔的步骤还包括以下子步骤：以动作捕捉头盔为中心建立现实球坐标系；以虚拟体为中心建立虚拟球坐标系；建立虚拟球坐标系与现实球坐标系之间的映射。

进一步地，其中还包括以下步骤：捕捉演员的面部动作；根据演员的面部动作，配置虚拟体的面部动画。

本公开具有以下优点：利用图像处理装置将三维场景回传至动作捕捉头盔的显示屏，能够在表演时向演员提供最终或者接近最终的画面，以为演员的演出提供参考。在头盔上设置面部动作捕捉模块，有利于精确地捕捉演员的面部动作。利用角加速度传感器检测头盔在球坐标系下的方位角和仰角变化，并利用光学式动作捕捉相机检测头盔在三维坐标系下的唯一变化，有利于简化运算量的同时提高动作捕捉的精度，有效地降低了因回传至动作捕捉头盔的显示屏的三维场景的运动与头盔(演员头部)的运动不同步所带来的昏眩感。

附图说明