HybridCap: التقاط أحادي العدسة مدعوم بالعزم الحركي للحركات البشرية الصعبة

التصوير الحركي ثلاثي الأبعاد باستخدام كاميرا واحدة (mocap) مفيد لعدة تطبيقات. ومع ذلك، فإن استخدام كاميرا واحدة غالبًا ما يفشل في التعامل مع الظلال الناتجة عن تداخل أجزاء الجسم المختلفة، وبالتالي يقتصر على التقاط الحركات النسبية البسيطة. نقدم تقنية تصوير حركي هجينة خفيفة الوزن تُسمى HybridCap، والتي تُعزز الكاميرا باستخدام أربع وحدات قياس ذاتية (IMUs) فقط ضمن إطار عمل يعتمد على التعلم والتحسين. نستخدم أولًا وحدة استنتاج حركي ضعيفة التحفيز ومتعددة المستويات تعتمد على كتل متحكمة بالعُقد (GRU) التعاونية، والتي تعمل كمُتتبعات للأطراف والجسم والجذور، بالإضافة إلى حلّال لحركة المعكوس (inverse kinematics). يُقلل شبكتنا الفعّالة من مساحة البحث عن الحركات الممكنة من خلال تقدير الموضع من الخشنة إلى الدقيقة، وتمكن من التعامل مع الحركات الصعبة بكفاءة عالية. كما نطوّر لاحقًا خطة تحسين هجينة تجمع بين الإشارات الحركية والبيانات البصرية لتحسين دقة التتبع. أظهرت تجارب واسعة على مجموعات بيانات متنوعة أن HybridCap قادرة على التعامل بشكل موثوق مع حركات صعبة تتراوح بين تمارين اللياقة البدنية ورقصات اللاتين. كما تحقق أداءً في الزمن الحقيقي يصل إلى 60 إطارًا في الثانية مع دقة تُعدّ من أفضل الدقائق في المجال.