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Verfahren zur Schätzung von Pose und Skelett in Bewegungsaufzeichnungssystemen mit aktiven Markern


Kurzfassung

Viele kommerziell erhältliche Produkte (Softwarepakete) für Motion Capture verfügen bislang nicht über Möglichkeiten zur automatisierten Skelettschätzung und erfordern daher eine manuelle Skelett-ausrichtung. Dies ist aufwendig, zeitraubend und fehleranfällig. Oft müssen in den Trainingsphasen definierte Be-wegungsabläufe durchgeführt wer-den, zu denen nur Menschen in der Lage sind. Die hier vorgestellte Er-findung bedarf während der Trainingsphase keinerlei definierter Bewegungsabläufe und ist daher auch für das Motion Capturing von/mit Tieren geeignet.



Hintergrund

Kurz zusammengefasst läßt sich das (inklusive Gewinnung des Basis-Datensatzes) insgesamt dreistufige Verfahren wie folgt beschreiben:

1.) Eine Person oder ein Tier wird veranlasst, beliebige Ganzkörperbewegungen durchzuführen, die über spärlich am Körper positionierte optische Marker erfasst werden (Gewinnung des Basis-Datensatzes).
2.) Aus den in Schritt 1 aufgenommenen Daten wird offline das Skelett geschätzt ("Offline Skelettschätzung").
3.) Im Schritt 3 erfolgt online in Echtzeit die Schätzung der Pose ("Echtzeit Online Posen-Schätzung").

Das Verfahren benötigt kein Volumen-Modell, sondern lediglich die Skelettopologie.


Bilder & Videos


Problemstellung

Viele kommerziell erhältliche Produkte (Softwarepakete) für Motion Capture verfügen bislang nicht über Möglichkeiten zur automatisierten Skelettschätzung und erfordern daher eine manuelle Skelett-ausrichtung.


Lösung

Es wurden bereits erste erfolgreiche Testläufe unter "Laborbedingungen", d.h. in einem Medienraum des Instituts für Theoretische Neurowissenschaft an der Philipps-Universität Marburg durchgeführt.


Vorteile

  • Die Schätzung der Pose erfolgt in Echtzeit.
  • Es werden nur spärlich positionierte Marker benötigt (weniger als drei pro Skelettelement).
  • Der Quellcode für das Verfahren kann problemlos sowohl in Interpreter-Spracher (z.B. Java) als auch in Compilersprachen (z.B. C, Pascal) implementiert werden.

Anwendungsbereiche

Die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens liegen im Bereich von Motion Caption/Animationssoftware, etwa für Animationen im Bereich Spieleentwicklungen oder Virtual Reality-Anwendungen sowie Robotics. Insbesondere in letzterem Bereich können durch das Verfahren Mensch-Roboter Interaktionen deutlich eleganter/effizienter gestaltet werden, da das Robotiksystem hierdurch dem Menschen ähnlichere Aktionsmöglichkeiten erhält (humanoide Roboter: Bewegungsschätzung menschlicher Akteure in Echtzeit).


TransMIT Gesellschaft für Technologietransfer mbH

Niklas Günther
+49 (641) 94364-53
niklas.guenther@transmit.de
www.transmit.de 
Adresse
Kerkrader Str. 3
35394 Gießen



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • EP anhängig

Stichworte

Abschätzung von Bewegungsabläufen aus Bewegungsaufzeichnungsdaten, Virtual Reality, Games, Robotics, Motion Capture, Animationssoftware, Robotertechnologie, Computeranimation von Bewegungsabläufen, VR-Anwendungen, Bewegungsforschung, Animationssoftware

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Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr