这26个反光标记充当精确的空间锚点,将人体解剖结构转化为数字格式。它们被放置在特定的解剖标志点上——例如脚跟、髂嵴和大转子——它们定义了身体的空间姿势,以驱动精确的运动捕捉分析。
这些标记的核心功能是作为几何节点,使人体模型(HBM)能够构建分段的刚体模型,从而将光学数据转化为精确的生物力学测量。
构建数字骨骼
建立刚体段
标记的主要作用是协助人体模型(HBM)生成受试者的分段表示。
通过跟踪这26个点,系统为13到15个段的坐标系统建立了几何基线。这种分段允许软件将身体的不同部分视为独立的、刚性的机械连杆,而不是单一的无定形形状。
映射到骨骼标志点
放置严格遵循骨骼解剖学,以确保准确的系统识别。
标记被放置在骨骼标志点上,如骶骨、髂棘、肩膀和脚踝。这些特定位置充当特征点,使系统能够忽略软组织运动,而专注于底层的骨骼结构。
分析生物力学运动
跟踪关节中心
一旦定义了刚体段,标记就可以精确计算关节中心位置。
这使得能够实时跟踪肢体段之间的相互作用。它提供了分析关键关节(包括髋关节、膝关节和踝关节)在矢状面、冠状面和水平面上的运动范围所需的数据。
分解复杂运动
除了简单的跟踪,标记集还允许研究人员将复杂的肢体运动分解为可计算的欧拉角。
这种数学分解对于分析旋转关系至关重要。例如,它能够精确测量行走等活动中胸廓和骨盆之间同相或异相的旋转。
理解权衡
对放置的敏感性
人体模型(HBM)的可靠性完全取决于标记放置的精度。
由于系统依赖于这些特定的标志点(例如大转子)来构建模型,因此物理放置的任何偏差都会导致数字骨骼失真。模型仅与其标记的物理应用精度一样准确。
刚体限制
26标记集旨在构建刚体模型。
虽然这对于计算关节角度和骨骼姿势非常有效,但它创建了一个几何抽象,假设身体段不会变形。这种方法非常适合生物力学分析,但无法捕捉软组织动力学或肌肉振荡。
为您的目标做出正确的选择
为了最大限度地利用此标记集,请根据您的具体分析目标调整您的设置:
- 如果您的主要重点是模型生成:优先在髂嵴和骶骨等骨骼标志点上精确放置,以确保13-15段坐标系统在几何上有效。
- 如果您的主要重点是临床分析:利用刚体数据计算实时欧拉角,特别关注髋关节、膝关节和踝关节的旋转不对称性。
这26个标记不仅仅是跟踪点;它们是用于生物力学真相的数字骨骼的基本构建者。
总结表:
| 功能 | 关键作用 | 核心优势 |
|---|---|---|
| 空间锚定 | 映射骨骼标志点(骶骨、髂嵴等) | 将物理解剖结构转化为数字格式 |
| 刚体建模 | 定义13-15个独立段 | 允许精确的机械连杆分析 |
| 关节跟踪 | 计算3D关节中心位置 | 测量多个平面上的运动范围 |
| 运动分解 | 将运动转换为欧拉角 | 分析身体段之间的复杂旋转 |
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