Sistemi magnetici
NonSoloFitness: divulgazione, formazione, consulenza
Corsi di formazione Corsi di formazione per Personal Trainer, Istruttori Fitness
06 40403925

Sistemi magnetici

Materiali e funzionamento sistemi magnetici. Integrando un generatore di campo magnetico e dei sensori magnetici è possibile costruire un sistema di motion capture.

Autore:
Ultimo aggiornamento:

Con i sistemi magnetici è possibile misurare l'intensità e l'orientamento di un campo magnetico utilizzando degli appositi sensori. È possibile generare un campo magnetico di orientamento e intensità note utilizzando degli appositi generatori. È dunque possibile calcolare la posizione e l'orientamento di un sensore rispetto ad un generatore di campo magnetico.

Posizionando in modo rigido un sensore magnetico su un segmento corporeo, è possibile calcolare la posizione e l'orientamento del segmento corporeo rispetto al generatore di campo.

sistemi magnetici due >sistemi magnetici due
Materiali e funzionamento sistemi magnetici

Integrando un generatore di campo magnetico e dei sensori magnetici è possibile costruire un sistema di motion capture.

  • VANTAGGI: non soffre del problema delle occlusioni.
  • SVANTAGGI: scarsa portabilità (il generatore di campo magnetico deve essere tenuto in laboratorio), l'accuratezza dipende dalla distanza dal generatore, possibile influenza sulle misure di oggetti ferromagnetici, costoso.
  • APPLICAZIONI: studio del movimento ove non sia possibile utilizzare sistemi ottici, animazione digitale (a piccola scala).

Altri sistemi

Sistemi basati su fibre ottiche

La tecnologia delle fibre ottiche è stata recentemente impiegata per la costruzione di sistemi di motion capture. È infatti possibile costruire dei sensori di curvatura di forma tubolare. Integrando la curvatura lungo l'intero sensore si calcola la posizione relativa dei punti iniziale e finale del sensore.

Fibra ottica
Sensore fibra ottica

Integrando diversi sensori tubolari è possibile costruire un sistema di motion capture.

Sensori
Sensori fibra ottica
  • VANTAGGI: non soffre del problema delle occlusioni; portabilità (può essere usato fuori dal laboratorio);
  • SVANTAGGI: ingombro dei sensori tubolari, accuratezza limitata;
  • APPLICAZIONI: animazione digitale di bassa qualità (videogames), didattica.

Sistemi ibridi

Integrando tra di loro diverse tecnologie è possibile costruire dei sistemi di motion capture generalmente flessibili, discretamente accurati ed economici. L'integrazione di diversi approcci è però problematica dal punto di vista tecnologico.

Integrando un generatore di campo magnetico portatile, sensori magnetici, accelerometri e giroscopi è possibile costruire un sistema di motion capture.

Sistemi ibridi
Esempi di sistemi ibridi
  • VANTAGGI: non soffre del problema delle occlusioni, discreta accuratezza per la dislocazione dei segmenti corporei, portabilità.
  • SVANTAGGI: integrazione di tecnologie diverse, scarsa accuratezza sulla posizione assoluta del corpo.
  • APPLICAZIONI: animazione digitale, animazione real time, realtà virtuale).

Sistemi acustici

Alcuni ricercatori hanno proposto di utilizzare dei generatori di ultrasuoni, abbinati agliappositi sensori, per misurare il movimento umano. In ambito medicale sono già state sviluppate alcune applicazioni importanti, come l'ecografia 4D (ecografia 3D in movimento).

ecografia
Esempi di sistemi acustici

Tuttavia, per quel che riguarda le applicazioni legate al mondo del motion capture classico, questi sistemi sono ancora ad uno stato di sviluppo embrionale.

Sistemi di inerzia

Nei sistemi di inerzia troviamo gli accelerometri (e giroscopi).I microaccelerometri sono piccoli sensori che misurano le accelerazioni cui sonosottoposti; a partire dalle accelerazioni e da un modello che descrive la dislocazionedegli accelerometri sul soggetto, si possono calcolare la posizione e l'orientamento deivari segmenti corporei. Vengono spesso accoppiati con dei giroscopi: questi sensorisono in grado di misurare le accelerazioni angolari.

Giroscopio
Modello di giroscopio e processore accelerometro

Integrando microaccelerometri, giroscopi e un modello del corpo umano è possibile costruire un sistema di motion capture.

  • VANTAGGI: economici, poco ingombranti, non soffrono del problema delle occlusioni;
  • SVANTAGGI: l'accuratezza è limitata, diminuisce ulteriormente per acquisizioni lunghe. Obiettivo della nostra indagine smentire questi punti.
  • APPLICAZIONI: animazione digitale di bassa qualità (videogames), ricerca.