在電影中，我們的目光往往總是會(huì)被那些，或驚心動(dòng)魄的殊死爭(zhēng)斗，或壯麗絕倫的奇幻場(chǎng)景，所深深吸引，尤其是一些非現(xiàn)實(shí)題材的科幻類(lèi)影片。這些虛構(gòu)的畫(huà)面通常都需要后期在電腦的幫助下完成，即我們所熟知的CG(Computer Graphics)特效制作。電影特效制作不僅繁瑣復(fù)雜，工作量大，而且還是一個(gè)技術(shù)活。除了必要的電腦后期外，時(shí)常還須借助特殊的拍攝工具和器材，來(lái)完成制作中不可或缺的人或物的動(dòng)作捕捉。

動(dòng)作捕捉，英文表述是motion – capture，簡(jiǎn)稱(chēng)mo – cap。其實(shí)質(zhì)是測(cè)量和記錄人或物在空間運(yùn)動(dòng)的軌跡，被廣泛應(yīng)用于軍事、體育、娛樂(lè)、醫(yī)療、電腦視覺(jué)以及機(jī)器人技術(shù)等諸多領(lǐng)域。目前看來(lái)，動(dòng)作捕捉主要有兩類(lèi)方式，一是光學(xué)攝像式動(dòng)作捕捉；另一類(lèi)是慣性導(dǎo)航式動(dòng)作捕捉。

光學(xué)動(dòng)作捕捉是通過(guò)跟蹤目標(biāo)對(duì)象上標(biāo)記點(diǎn)或特征區(qū)的位置，然后將信息整合、處理后得到模擬的軌跡運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。在拍攝過(guò)程中，參與的演員會(huì)要求穿上單色的衣服，并且在衣服對(duì)應(yīng)人體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部位(關(guān)節(jié)、肘、腕)處貼上了特制的標(biāo)示或發(fā)光物，稱(chēng)為“marker”。之后就由多臺(tái)相機(jī)從不同的角度連續(xù)拍攝下表演的過(guò)程，這些圖像交由專(zhuān)門(mén)的軟件分析和識(shí)別其中的標(biāo)示，從而計(jì)算每一瞬間的空間位置，得到運(yùn)動(dòng)軌跡。

慣性導(dǎo)航式動(dòng)作捕捉是利用加速傳感器和陀螺儀所組成的慣性測(cè)量單元(IMU)來(lái)獲取被測(cè)對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡信息的。與光學(xué)動(dòng)作捕捉一樣的是，演員同樣需要穿上特制的衣服，但衣服上對(duì)應(yīng)人體關(guān)鍵位置處的“marker”不再是標(biāo)示或發(fā)光物，而是一系列的IMU模塊。這些測(cè)量模塊互相連接形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，統(tǒng)一供電，同步采集測(cè)量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的生物力學(xué)仿真軟件處理后，便能夠重建和還原每個(gè)動(dòng)作的瞬間和過(guò)程。

慣性導(dǎo)航式動(dòng)作捕捉作為后起之秀，相比前者不僅攜帶方便，對(duì)拍攝條件要求也更低。即使在甚至花園或走廊等環(huán)境下也能夠照常進(jìn)行。而且該方式能夠有效避免拍攝時(shí)身體部分間的相互遮擋問(wèn)題。最重要的是，采用該方式的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光學(xué)式動(dòng)作捕捉。慣性導(dǎo)航式動(dòng)作捕捉的出現(xiàn)，主要是得益于上個(gè)世紀(jì)90年代MEMS技術(shù)的發(fā)展。最初該技術(shù)只用在手機(jī)、筆記本電腦和一些電視游戲機(jī)上，之后隨著MEMS傳感器性能不斷提升和成本的下降，工程人員開(kāi)始大量開(kāi)發(fā)各類(lèi)新應(yīng)用，作為慣性測(cè)量中最受歡迎的加速傳感器的需求也大增。