一种基于数字化场地和无线动作捕捉设备的舞蹈训练评估系统

摘要

本发明涉及一种基于数字化场地和无线动作捕捉设备的舞蹈训练评估系统，利用数字化场地和无线动作捕捉设备实时同步采集舞蹈者二维足底压力分布信息和空间姿态信息，通过信息融合得到舞蹈者的动作信息，并利用以太网发送到计算机；计算机利用动作信息数据驱动人体模型在三维空间中运动，实现舞蹈者的动作重构，同时提取、分析、显示动作的生物力学参数和运动学参数；通过构建舞蹈动作模板和知识库实现对舞蹈者舞姿的在线评估，并对舞蹈者做出实时指导和示范。本发明基于活动式可拼装数字化场地和无线可穿戴式动作捕捉设备设计，能够在不影响舞蹈者的舞蹈动作前提下捕捉舞蹈者的动作信息，适用于多种舞蹈的教学训练和评估。

主权项

一种基于数字化场地和无线动作捕捉设备的舞蹈训练评估系统，其特征在于包括：活动式可拼装型数字化场地、无线动作捕捉设备、时钟同步器、以太网交换机、计算机和电源；所述活动式可拼装型数字化场地是由多块基于柔性阵列压力传感器制作的正方形数字化地板组成，用于获取舞蹈者的二维足底压力分布信息；所述数字化地板由基板、柔性阵列压力传感器和塑胶材料三层复合而成；数字化地板侧边上留有一个电源接口、一个同步接口和一个以太网接口，电源接口、同步接口、以太网接口分别连接电源、时钟同步器和以太网交换机；数字化地板之间采用嵌入式凸凹结构相连接，根据舞蹈训练活动范围或训练场馆的大小可拼接成形状合适的数字化场地；所述无线动作捕捉设备是由多个无线动作捕捉单元和WIFI无线路由器组成；无线动作捕捉单元采用可穿戴式设计，佩戴在舞蹈者的多个肢体部位，获取舞蹈者的肢体姿态信息，并通过WIFI无线通信方式发送给WIFI无线路由器，WIFI无线路由器通过以太网交换机转发给计算机；无线动作捕捉单元有一个同步充电接口、一个LED指示灯和一个电源开关；同步充电接口用于给无线动作捕捉单元充电或连接时钟同步器；LED指示灯用于指示无线动作捕捉单元的状态，其中LED指示灯为绿色表示充电状态，为红色常亮表示待机状态，为红色慢闪表示已同步状态，为红色快闪表示数据采集状态；WIFI无线路由器是无线动作捕捉单元与计算机之间的中继站，WIFI无线路由器将无线动作捕捉单元发出的数据经过以太网交换机转发给计算机同时将计算机经过以太网交换机发出的指令转发给无线动作捕捉单元；所述时钟同步器用于数字化场地和无线动作捕捉设备的时间轴同步；时钟同步器包括一个电源接口、一个以太网接口和多个同步接口；电源接口用于连接电源，给时钟同步器供电；以太网接口通过以太网交换机连接计算机；同步接口分别连接数字化地板和无线动作捕捉单元；所有数字化地板同步接口串联在一起连接至时钟同步器的一个同步接口上；每个无线动作捕捉单元分别连接至时钟同步器的一个同步接口上；所述以太网交换机用于计算机与数字化场地、无线动作捕捉单元以及时钟同步器之间的以太网连接和数据交换；所述计算机同步采集舞蹈者的二维足底压力分布信息和所有无线动作捕捉单元姿态信息，融合多个无线动作捕捉单元姿态信息得到舞蹈者空间姿态信息，并根据时间戳构建动作信息帧；利用动作信息帧驱动人体模型在三维空间中运动，实现舞蹈者的动作重构；计算机基于动作信息帧所构建舞蹈动作模板和知识库实现对舞蹈者舞姿的在线评估，并对舞蹈者的舞蹈动作做出实时指导和示范。所述电源为数字化场地和时钟同步器提供工作电源。