Thu Oct 17 2019

10 17

‘Motion capture’ zonder markers

28/03/2016

Door Ad Spijkers

Informatici van de Universität Ulm hebben een systeem voor ‘motion capture’ ontwikkeld dat geen complexe dataset vereist. De FusionKit bestaat uit speciaal ontwikkelde software en commerciële Kinect-camera's. Het maakt 'motion capture', onder meer gebruikt in video games, niet alleen gemakkelijker maar ook uiterst betaalbaar.


     

Systemen voor bewegingsdetectie (motion capture) zijn het meest bekend van videogames of voor de productie van films, maar ze helpen ook onderzoekers om werkprocessen in fabrieken te optimaliseren en leveren gegevens op voor de wetenschap. Bestaande oplossingen zijn duur; de ‘voorbeelden’ moeten vaak een speciaal pak met reflecterende markers dragers. De wetenschappers uit Ulm hebben een systeem ontwikkeld dat geen pak en geen complexe dataset vereist.

Het systeem is gebaseerd op Kinect camera's (die bij video games worden gebruikt) en speciaal ontwikkelde software. De camera’s leggen vanuit verschillende perspectieven de omgeving in 3D vast, inclusief de bijbehorende mensen en voorwerpen. In een tweede stap verwerkt een speciaal algoritme deze opnamen naar een afzonderlijke simulatie: op het scherm beweegt een ‘skelet’ in real time door de driedimensionale ruimte. Daarbij worden maximaal 25 gewrichten weergegeven. Met dit systeem kan het menselijk lichaam op elk gewenst moment en vanaf elke positie worden weergegeven. De voorbeeldpersonen hoeven hiervoor geen lastig pak te dragen. Andere voorwerpen, zoals opstellingen in een fabrieksgebouw, zijn voorzien van infrarood-markers.

Demo

Op de CeBIT 2016 in Hannover (14-18 maart) toonden de wetenschappers een opstelling met twee camera's en een video, die een beeld van de toepassingsmogelijkheden van het systeem gaven. In het slimme huis van de toekomst kunnen dankzij bewegingsdetectie apparaten via bewegingsbesturing worden aan- en uitgeschakeld.

De configuratie kan worden uitgebreid met een virtual reality-bril. Hiermee wordt, in tegenstelling tot eerdere systemen, niet alleen het hoofd maar het gehele lichaam ‘gevolgd’. Hierdoor kan de testpersoon zich vrijer in de virtuele ruimte verplaatsen en zelfs interactie aangaan met andere mensen en de omgeving.

Het belangrijkste voordeel van het systeem is echter de prijs: de software is gratis te downloaden en Kinect-camera's kosten een paar honderd euro. Tot op heden zijn goedkope motion capture systemen beschikbaar vanaf ongeveer 25 000 euro. De FusionKit is volledig operationeel en kan worden gekoppeld met tal van toepassingen.

Het systeem heeft zijn oorsprong in het EU-project ‘Interact’. Hierin moesten bij de industriële partners Daimler en Electrolux bewegingen van werknemers in productieprocessen worden geregistreerd en geanalyseerd om de ergonomie en processen op de werkplek te verbeteren.