动作捕捉技术涉及惯性导航、通讯、人体工程学、计算机图形学等多个交叉学科。近年来,随着传感器技术的发展,惯性导航技术的革新和计算硬件水平的不断提高,动作捕捉技术得到了飞快发展。动作捕捉在国内外均发展到一定水平,无论是高校研究所还是企业都对动作捕捉领域进行了深度探索,市场上出现了性能稳定的商业化产品。现已经在医疗、影视制作、虚拟现实等领域有着广泛的应用。比如在大型的3D游戏制作过程中,已经将光学运动捕获技术和虚拟现实技术完美结合,做出非常真实的人物的动画效果。在影视制作领域,《角斗士》和《魔界》等脍炙人口的电影都大量的使用了人体运动捕获技术,从而使里面的角色更加逼真,赋有生命力。本文涉及的人体动作的捕捉系统的整体框架由下位机和上位机组成。下位机为分布在全身的传感节点,实时将传感节点的数据,通过无线模块,发送给PC。上位机软件平台运行在PC上,PC通过无线天线实时接收个传感节点的数据,软件平台分析并处理这些数据,将解算出的人体姿态实时重构为计算机图形,对人体动作在虚拟的3D场景中实时重构。本文基于微型惯性传感器技术,结合惯性导航原理,通过应用数据融合算法、计算机图形学相关原理和技术以及相应的编程技术,最终设计完成了人体姿态捕捉系统软件平台。该软件系统平台主要实现了对多个传感节点发送的数据包进行实时接收,数据包进行拆包以及数据的预处理;运用了数据融合算法,对多个传感器数据的进行融合,完成了人体姿态的解算。使用四元数描述人体姿态并完成对人体模型实时驱动,进而完成人体动作重构。本文针对人体的运动规律和人体结构进行了相关研究,并且简化了人体模型。为了使人体动作重构的效果逼真且计算量小,本文采用了蒙皮骨骼动画技术。为了使该软件系统能够在Windows系统下,能够良好的运行,本文选择了DirectX图形界面库与MFC框架结合作为软件的基本框架。调用了DirectX界面库的相应接口,完成了3D人体模型的加载。将人体各个肢体在导航系的坐标转换为屏幕坐标,完成对人体模型的驱动。从最终的演示动作捕捉效果来看,人体动作跟踪效果良好。