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使用普通攝像頭,輕松實作精準動作捕捉能力

2021-12-18 07:31:38 移動端開發

近幾年,關于動作捕捉能力的實際應用場景越來越多,比如科幻電影里特效制作,虛擬游戲人物的制作等,這些大多采用了傳統的動作捕捉方案,

傳統的動作捕捉通常有兩種解決方法:光學捕捉和慣性捕捉,

光學動作捕捉需要在人體的關鍵點部位粘貼反射標志,通過多個紅外攝像頭從不同角度追蹤人體身上的游標位置,具有精度高、時延低的優勢,缺點是對場地有嚴格要求,設備穿戴繁瑣,價格也十分昂貴,慣性動捕系統是通過陀螺儀、加速度計等慣性傳感器來捕獲人體關鍵骨骼的旋轉資訊,相比光學式動捕穿戴方便,但精度較低,易受地磁干擾,

無論是光學式還是慣性式動捕系統,都需要穿戴專業的動捕設備,同時成本很高,而華為3D建模服務(3D Modeling Kit)最新推出的動作捕捉能力,僅需要RGB攝像頭就可以捕獲人體關鍵點的旋轉資訊,讓每個人都可以通過手機來實作動作捕捉,

技術支持

那么,脫離了輔助設備,華為是采用了哪些技術來實作低門檻高精準的動作捕捉能力的呢?

人體檢測技術

進行動作捕捉前需要從影像中定位出人體的位置,人體檢測技術可以回歸出包含人體的邊界框,根據邊界框切割出對應的區域可以去除冗余的背景,方便后續的姿態估計,

3D人體姿態估計技術

動作捕捉能力最關鍵的一環,是基于深度學習的單目姿態估計演算法可以從RGB影像中估計出人體關鍵點的3D位置和骨骼的旋轉資訊,從而可以應用到廣泛的實際場景中,

模型加速與壓縮技術

動捕演算法最終要部署在端側,由于存盤空間和功耗的限制,對于模型的時延和大小要求都非常嚴格,一方面,需要針對移動設備的CPU設計合適的輕量化網路結構,另一方面對于訓練好的float32模型進行引數量化,轉化為int8模型,并針對部分算子進行優化,壓縮模型大小的同時顯著提高推理速度,

應用場景

動作捕捉能力最廣泛也最直接的應用是用來驅動虛擬形象,在虛擬直播、游戲和電影制作等場景都有著不少需求,例如在游戲中,利用動作捕捉能力,用戶上傳一段視頻即可捕捉其中的人物動作,產生對應的資料來驅動游戲中的人物,

另外在短視頻領域,動作捕捉能力也大有可為,基于模型的動捕演算法可以輸出人體網格,在此基礎上可以添加各種特效,

除此之外,動作捕捉能力還有更多待開發的應用場景和無限的使用價值,華為動作捕捉能力極大降低了各行業的開發使用門檻,

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