动作捕捉数据的存储

运动捕捉的数据有许多格式,包括C3D、ASF/AMC、BVH、TRC、FBX等。

每一种文件格式都是分块、分层的。由于文件格式不同,数据信息项各不一样,所以存取方法也各不相同。下面对这些数据格式做一些简单的区分。

1.C3D格式

C3D格式功能十分强大。它通常由多个512字节的信息块组成,这些信息块包含C3D文件中的各个段和记录。所有C3D文件包含三个或更多个段,每个段由至少一个(512字节)信息块组成。在C3D文件的部分中,信息存储在记录中。所有C3D文件包含:

(1)标题记录(即标题部分)

(2)存储在参数部分内的参数记录

(3)存储在数据部分内的数据记录。

更多有关C3D文件格式的说明请参考C3D说明手册(全英文,从CSDN论坛扒来的,居然还要两点积分,这里直接放度盘方便取阅)

链接: https://pan.baidu.com/s/1qYhffAG 密码: xe8r

2.ASF/AMC格式

ASF/AMC文件格式是Acclaim Games公司设计开发的,全称是Acclaim Skeleton File/Acclaim Motion Capture data,其中ASF是骨架文件信息,AMC是运动数据信息。分开存储的好处就是一个ASF骨架可以运用到不同的AMC中,而不必要对每个AMC运动数据都写入一个ASF骨架信息,减少了数据冗余。

其实说了上面一大段的概述,也未必能对整个文件格式有本质了解。幸运的是,卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的课程数据库提供了很多现有的ASF/AMC数据文件:

http://mocap.cs.cmu.edu/

示例数据(在数据库中检索run得到):

AMC(动作数据):http://mocap.cs.cmu.edu/subjects/02/02_03.amc

ASF(骨骼数据,链接为下载链接):http://mocap.cs.cmu.edu/subjects/02/02.asf

对这种动作数据的读取可以使用Neil Lawrence的MOCAP工具包:https://github.com/lawrennd/mocap

CSDN上的一篇文章对数据字段有较详细的描述,引作参考:

http://blog.csdn.net/zb1165048017/article/details/49339493

3.BVH格式

BVH:Biovision hierarchical data,它是在BVA格式的基础上的改进,在动作捕获后解析出来的文件。 BVH文件分为2个主要部分:骨架信息和数据块。

(1)骨架信息:按照层级关系,定义了root、hip、leg等位置和旋转分量,从而形成一个完整的骨架。

(2)数据块:对应上面的骨架各部位,标出每帧的数据信息。

原始说明参考自威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)的课程数据库:

http://research.cs.wisc.edu/graphics/Courses/cs-838-1999/Jeff/BVH.html

对BVH的详细说明可以参考如下博客:

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ae49c20010007ih.html

4.TRC格式

这个就是我们课程所使用的设备(东方新锐DVMC-8820)的数据输出格式。

这个格式相比前面的每一种来说都要简单不少。因为有数据源,所以可以查看数据本身来了解各个字段的含义,实验过程中所输出的示例文件可从以下度盘链接下载。

链接: https://pan.baidu.com/s/1qY2dKde 密码: pmg8

我们不难看出,这种文件格式包含两个部分的信息:说明部分和数据部分。说明部分主要是数据频率、相机频率、帧数等参数的说明,数据部分则是直接存放每一帧中每一个标示球所在的位置。由于这种格式的文件没有骨架信息,所以需要在相应可视化软件里面手动把数据点和骨架相连,例如MotionBuilder。

在简便易读的同时,它的缺点也很明显。因为缺少骨架和正/反向动力学的约束,导致某些异常的数据(噪点)也被保存了下来,这会直接影响到最后的角色动作,形成动作突变、骨骼错位等问题,给后期处理带来极大的不便。

5.FBX格式

这里仅说一些浅显的理解。

FBX是filmbox这套软件所使用的格式,现在改称Motionbuilder。

FBX可以存放模型的贴图、骨骼、动画等信息,因此在各种建模软件和游戏引擎中都有应用(maya、3ds max、Unity等),较好地解决了多个程序的文件格式兼容性问题(虽然有时会出现一些贴图丢失的bug)3ds max和Maya均支持导入、导出FBX;FBX的模型文件在Unity中可以得到较好的显示。


End.

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