ART

1 產(chǎn)品介紹

　　ART是Advanced Realtime Tracking的英文縮寫，一直致力于紅外線光學(xué)跟蹤系統(tǒng)的研發(fā)與生產(chǎn)，并將好用的科技應(yīng)用于產(chǎn)品發(fā)展，產(chǎn)品制造，市場營銷，產(chǎn)品銷售以及客戶支持。主要向客戶提供好的虛擬現(xiàn)實跟蹤解決方案，而且可以根據(jù)每個用戶的不同需求，進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化配置，可以滿足包括工業(yè)測量、醫(yī)學(xué)仿真和人機(jī)工程學(xué)在虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實中的應(yīng)用。

　　ART秉承德國工業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)要求，所有產(chǎn)品都在德國境內(nèi)設(shè)計、生產(chǎn)和制造。所以無論是產(chǎn)品的實用性、可靠度和精密度都具有好用的水平。

　　應(yīng)用方向：VR虛擬現(xiàn)實/AR增強(qiáng)現(xiàn)實、工業(yè)測量、醫(yī)學(xué)研究、傳媒業(yè)應(yīng)用。

　　主要客戶：軌道交通、汽車制造業(yè)航、空航天工業(yè)等行業(yè)。

　　系統(tǒng)組成：

　　ART軟件DTrack2控制整個跟蹤系統(tǒng)的所有功能。跟蹤系統(tǒng)本身由攝像頭、交互設(shè)備、目標(biāo)和一個ARTTRACK或TRACKPACK控制器組成。

　　1.跟蹤攝像頭

　?。?）ARTTRACK?

　?。?）TRACKPACK?

　　（3）SMARTTRACK

　?。?）AT7-80

　　2.交互控制設(shè)備

　?。?）Flystick2

　　（2）Flystick3

　?。?）Fingertracking

　?。?）Measurement Tool

　　3.動作捕捉套件

　　（1）光學(xué)跟蹤標(biāo)記點(diǎn)

　?。?）Hybrid Suit陀螺儀與光學(xué)混合跟蹤

　　（3）ART-Human

4.控制主機(jī)

　　設(shè)備連接圖

　　5.DTrack2

　　DTrack2由前端和后端軟件組成:

　　前端軟件安裝在通過以太網(wǎng)連接到控制器的遠(yuǎn)程電腦上。圖形用戶界面使用戶能夠完全從遠(yuǎn)程電腦控制跟蹤系統(tǒng)，使系統(tǒng)更加靈活(即坐在不同工作地點(diǎn)的不同用戶可以隨時控制跟蹤系統(tǒng))。

　　基于Linux的后端軟件在控制器上運(yùn)行，控制器進(jìn)行所有必要的計算(3DOF、6DOF數(shù)據(jù)等)。控制器和遠(yuǎn)程計算機(jī)之間通過一個TCP/IP連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

　?。?）安裝了DTrack2軟件的電腦可以輕松遠(yuǎn)程訪問控制器

　?。?）即使沒有DTrack2前端軟件，也可以通過TCP/IP轉(zhuǎn)換命令字符串(ASCII)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

　　（3）可在中控系統(tǒng)或定制軟件中嵌入命令字符串，控制跟蹤系統(tǒng)，例如用于遠(yuǎn)程加載配置。

　?。?）強(qiáng)制控制器進(jìn)入待機(jī)模式

　?。?）可保存不同的配置文件，例如使用不同的目標(biāo)點(diǎn)或設(shè)置(可與用戶名相關(guān)，便于區(qū)分選擇)

　?。?）可通過前端更新攝像機(jī)

　　（7）精準(zhǔn)快速的進(jìn)行房間校準(zhǔn)和身體校準(zhǔn)

　?。?）更換攝像頭位置后幾分鐘后即可使用

　?。?）多可同時檢測到多達(dá)30個剛體(目標(biāo))

　　（10）識別和跟蹤額外的單個3DOF標(biāo)記

　?。?1）監(jiān)控模式使用2D相機(jī)坐標(biāo)，使系統(tǒng)設(shè)置更加舒適和可調(diào)

　　（12）為每個連接的攝像機(jī)提供一組可調(diào)參數(shù)，針對不同跟蹤空間和要求進(jìn)行調(diào)整標(biāo)記點(diǎn)的反饋亮度

　?。?3）輸出數(shù)據(jù)整合了Flystick的朝向數(shù)據(jù)，旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)以及按鈕時間，可通過以太網(wǎng)輸出

　?。?4）通過身體調(diào)節(jié)輕松操縱6自由度目標(biāo)

　　主要設(shè)備介紹：

　　1. Tracking PC 光學(xué)跟蹤專用主機(jī)：

　　所有ART跟蹤系統(tǒng)使用“Tracking PC”光學(xué)跟蹤專用計算機(jī)作為數(shù)據(jù)處理的核心元件，該P(yáng)C機(jī)能夠通過DTrack軟件計算跟蹤套件的6自由度位置和方向。設(shè)備還配有SyncCard2，能實現(xiàn)多個攝像頭的同步運(yùn)行，并可根據(jù)需要安裝立體眼鏡等外部元件。

　　Tracking PC 是標(biāo)準(zhǔn)的PC，包括可使攝像頭同步工作的PCI板，其中第二個網(wǎng)絡(luò)接口用于攝像頭通訊。該P(yáng)C用于運(yùn)行DTrack軟件。由于DTrack軟件實時的特征，所以PC上不可運(yùn)行其他軟件。

　　2.跟蹤攝像頭：

　　ART系統(tǒng)配備的全部“跟蹤攝像頭（ARTTRACK5, TRACKPACK ,SMARTTRACK）”均為智能攝像頭，其輔助配件包括：低噪音CCD芯片、用于標(biāo)記數(shù)據(jù)優(yōu)化分析的“現(xiàn)場可編程門陣列”（FPGA）、以及負(fù)責(zé)全部二維計算的內(nèi)部PC機(jī)。另外，攝像頭還配有紅外閃光燈，可照亮跟蹤目標(biāo)。

　?。?）ART TRACK5動作捕捉攝像頭

　　ARTTRACK5增強(qiáng)功能提供更高的幀速率和分辨率，并為所有的運(yùn)動跟蹤應(yīng)用提高靈活性。公司一貫秉承創(chuàng)造比較準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)動跟蹤相機(jī)的理念。

　　產(chǎn)品性能：

* 幀速可達(dá)300赫茲

* 傳感器分辨率為1.3百萬像素（全幀模式）

* 減少安裝時間，每個相機(jī)僅有一條電纜

* 集成圖像處理

* 支持主動和被動目標(biāo)

* 內(nèi)置紅外LED閃光燈，波長850納米

* 閃光強(qiáng)度8個步驟可調(diào)（通過DTrack2軟件實現(xiàn)控制）

* 每個相機(jī)1根RJ45 CAT5）電纜，用于數(shù)據(jù)輸出、同步化和電源

* ATC支持多達(dá)8個相機(jī)（ ART跟蹤控制器）

* 通過附加的PoE +交換機(jī)支持8個以上的相機(jī)

　　應(yīng)用范圍：

　　適用于工業(yè)環(huán)境，虛擬現(xiàn)實環(huán)境，工業(yè)仿真，科研教育等人體動作捕獲領(lǐng)域。

　?。?）標(biāo)記點(diǎn)與交換控制設(shè)備：

　　跟蹤目標(biāo)分為許多類別，其中包括虛擬現(xiàn)實專用的交互設(shè)備，如：Flystick2、Fingertracking，或測量工具等；同時也有各種形狀的非交互式目標(biāo)，包括立體眼鏡、頭戴式設(shè)備、以及符合人體各部位的目標(biāo)。

　　3.Flystick2

　　Flystick2是一款用于虛擬現(xiàn)實應(yīng)用領(lǐng)域的無線式交互設(shè)備，是Flystick的更新產(chǎn)品。該產(chǎn)品升級為6個按鈕并配有模擬操縱桿。

　　標(biāo)準(zhǔn)附件

　　Flystick2 包含：

　　1個充電電源（100-240v，50-60Hz）；

　　1個電池組；

　　1臺發(fā)射器；

　　1個發(fā)射器電源（100-240v，50-60Hz）；

　　1根以太網(wǎng)連接線

　　4.全身動捕

　　ART Human是一種輔助動作捕捉的工具。該軟件使用高度6自由度光學(xué)目標(biāo)的信息來跟蹤人體動作。使用17個人體工程學(xué)設(shè)計的目標(biāo)，可以直接穿在普通衣服上。

　　主要特點(diǎn)：

* 人體骨骼模型的完全逆運(yùn)動學(xué)

* 簡單的校準(zhǔn)程序

* 使用六自由度光學(xué)目標(biāo)跟蹤

* 快速自動綁定校準(zhǔn)(< 1分鐘)

* 可實時驅(qū)動Autodesk MotionBuilder、Siemens JACK和達(dá)索人機(jī)系統(tǒng)

* 輸出VRPN，6dj數(shù)據(jù)

* 錄制C3D、BVH和RAMSIS CSV文件格式

* 與手指跟蹤系統(tǒng)完全兼容

2 產(chǎn)品優(yōu)勢

1. ART應(yīng)用的領(lǐng)域比較廣泛，受到眾多虛擬現(xiàn)實，工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域軟件廠家的支持

2. 支持超大范圍追蹤

3. 多支持50個攝像頭追蹤

3 產(chǎn)品價值

1. 可提供三維空間虛擬交互

2. 不受空間限制

3. 眼部的追蹤功能，為參與者提供身臨其境的體驗

4. 可提供人機(jī)驗證

5. 可在虛擬樣機(jī)中提前進(jìn)行定位、校驗、測量

4 應(yīng)用案例

* 汽車輔助設(shè)計

　　通過頭部跟蹤器和一個無線的互動設(shè)備，配合立體眼鏡體驗一個汽車產(chǎn)品可視化互動設(shè)計

　　汽車虛擬駕駛內(nèi)部的易用性體驗

* VR 學(xué)術(shù)研究

　　德國Chemnitz技術(shù)大學(xué)虛擬乒乓球

* AR 增強(qiáng)現(xiàn)實

　　DaimlerChrysler & Airbus: 大型客機(jī)周邊空氣流的可視化

* 工業(yè)測試應(yīng)用

* 人體工程學(xué)研究

* 戶外機(jī)器人跟蹤

　　通過玻璃來跟蹤一個小型的機(jī)器人:?

* 病人定位

　　為了提高M(jìn)R（核磁共振）/CT（X射線斷層掃描）或者PET（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像技術(shù)）掃描結(jié)果的影像品質(zhì)，用于校準(zhǔn)病人一些運(yùn)動（比如呼吸，移動）。

　　病人的定用于輻射療法、短波治療等。

* 外科手術(shù)中的AR增強(qiáng)現(xiàn)實

* 內(nèi)窺鏡跟蹤

　　輔助計算病人腹部的內(nèi)窺鏡檢查

　　可以在外科手術(shù)中進(jìn)行內(nèi)窺鏡跟蹤

* 傳媒動作捕捉

　　在Maya環(huán)境中可以實時地進(jìn)行身體跟蹤 ( 動作捕捉) 動作捕捉:?

　　人體工程學(xué)應(yīng)用。

　　高精度捕捉。

　　滿足傳媒應(yīng)用的速度要求