ART

1 产品介绍

ART是Advanced Realtime Tracking的英文缩写，一直致力于红外线光学跟踪系统的研发与生产，并将的科技应用于产品发展，产品制造，市场营销，产品销售以的客户支持。主要向客户提供的虚拟现实跟踪解决方案，而且可以根据每个用户的不同需求，进行产品的优化配置，可以满足包括工业测量、医学仿真和人机工程学在虚拟现实和增强现实中的应用。

ART秉承德国工业的要求，所有产品都在德国境内设计、生产和制造。所以无论是产品的实用性、可靠度和精密度都具有高水平。

应用方向：VR虚拟现实/AR增强现实、工业测量、医学研究、传媒业应用。

主要客户：轨道交通、汽车制造业航、空航天工业等行业。

系统组成：

ART软件DTrack2控制整个跟踪系统的所有功能。跟踪系统本身由摄像头、交互设备、目标和一个ARTTRACK或TRACKPACK控制器组成。

1.跟踪摄像头

（1）ARTTRACK

（2）TRACKPACK

（3）SMARTTRACK

2.交互控制设备

（1）Flystick2

（2）Flystick3

（3）Fingertracking

（4）Measurement Tool

3.动作捕捉套件

（1）光学跟踪标记点

（2）Hybrid Suit陀螺仪与光学混合跟踪

（3）ART-Human

4.控制主机

设备连接图

5.DTrack2

DTrack2由前端和后端软件组成:

前端软件安装在通过以太网连接到控制器的远程电脑上。图形用户界面使用户能够从远程电脑控制跟踪系统，使系统更加灵活(即坐在不同工作地点的不同用户可以随时控制跟踪系统)。

基于Linux的后端软件在控制器上运行，控制器进行所有必要的计算(3DOF、6DOF数据等)。控制器和远程计算机之间通过一个TCP/IP连接进行数据传输。

（1）安装了DTrack2软件的电脑可以轻松远程访问控制器

（2）即使没有DTrack2前端软件，也可以通过TCP/IP转换命令字符串(ASCII)进行远程控制。

（3）可在中控系统或定制软件中嵌入命令字符串，控制跟踪系统，例如用于远程加载配置。

（4）强制控制器进入待机模式

（5）可保存不同的配置文件，例如使用不同的目标点或设置(可与用户名相关，便于区分选择)

（6）可通过前端更新摄像机

（7）准确快速的进间校准和身体校准

（8）更换摄像头位置后几分钟后即可使用

（9）多可同时检测到多达30个刚体(目标)

（10）识别和跟踪额外的单个3DOF标记

（11）监控模式使用2D相机坐标，使系统设置更加舒适和可调

（12）为每个连接的摄像机提供一组可调参数，针对不同跟踪空间和要求进行调整标记点的反馈亮度

（13）输出数据整合了Flystick的朝向数据，旋转数据以及按钮时间，可通过以太网输出

（14）通过身体调节轻松操纵6自由度目标

主要设备介绍：

1. Tracking PC 光学跟踪专用主机：

所有ART跟踪系统使用“Tracking PC”光学跟踪专用计算机作为数据处理的核心元件，该PC机能够通过DTrack软件计算跟踪套件的6自由度位置和方向。设备还配有SyncCard2，能实现多个摄像头的同步运行，并可根据需要安装立体眼镜等外部元件。

Tracking PC 是标准的PC，包括可使摄像头同步工作的PCI板，其中第二个网络接口用于摄像头通讯。该PC用于运行DTrack软件。由于DTrack软件实时的特征，所以PC上不可运行其他软件。

2.跟踪摄像头：

ART系统配备的全部“跟踪摄像头（ARTTRACK5, TRACKPACK ,SMARTTRACK）”均为智能摄像头，其辅助配件包括：低噪音CCD芯片、用于标记数据优化分析的“现场可编程门阵列”（FPGA）、以及负责全部二维计算的内部PC机。另外，摄像头还配有红外闪光灯，可照亮跟踪目标。

（1）ART TRACK5动作捕捉摄像头

ARTTRACK5增强功能提供更高的帧速率和分辨率，并为所有的运动跟踪应用提高灵活性。公司一贯秉承创造很准确、可靠、稳定的运动跟踪相机的理念。

产品性能：

l 帧速高可达300赫兹

l 传感器分辨率为1.3百万像素（全帧模式）

l 减少安装时间，每个相机仅有一条电缆

l 集成图像处理

l 支持主动和被动目标

l 内置红外LED闪光灯，波长850纳米

l 闪光强度8个步骤可调（通过DTrack2软件实现控制）

l 每个相机1根RJ45 CAT5）电缆，用于数据输出、同步化和电源

l ATC支持多达8个相机（ ART跟踪控制器）

l 通过附加的PoE +交换机支持8个以上的相机

应用范围：

适用于工业环境，虚拟现实环境，工业仿真，科研教育等人体动作捕获领域。

（2）标记点与交换控制设备：

跟踪目标分为许多类别，其中包括虚拟现实专用的交互设备，如：Flystick2、Fingertracking，或测量工具等；同时也有各种形状的非交互式目标，包括立体眼镜、头戴式设备、以及符合人体各部位的目标。

3.Flystick2

Flystick2是一款用于虚拟现实应用领域的无线式交互设备，是Flystick的更新产品。该产品升级为6个按钮并配有模拟操纵杆。

标准附件

Flystick2 包含：

1个充电电源（100-240v，50-60Hz）；

1个电池组；

1台发射器；

1个发射器电源（100-240v，50-60Hz）；

1根以太网连接线

4.全身动捕

ART Human是一种辅助动作捕捉的工具。该软件使用高度准确6自由度光学目标的信息来跟踪人体动作。使用17个人体工程学设计的目标，可以直接穿在普通衣服上。

主要特点：

l 人体骨骼模型的逆运动学

l 简单的校准程序

l 使用六自由度光学目标跟踪

l 快速自动绑定校准(< 1分钟)

l 可实时驱动Autodesk MotionBuilder、Siemens JACK和达索人机系统

l 输出VRPN，6dj数据

l 录制C3D、BVH和RAMSIS CSV文件格式

l 与手指跟踪系统兼容

2 产品优势

1. ART应用的领域比较广泛，受到众多虚拟现实，工业设计领域软件厂家的支持

2. 支持超大范围追踪

3. 最多支持50个摄像头追踪

3 产品价值

1. 可提供三维空间虚拟交互

2. 不受空间限制

3. 眼部的追踪功能，为参与者提供身临其境的体验

4. 可提供人机验证

5. 可在虚拟样机中提前进行定位、校验、测量

4 应用案例

n 汽车辅助设计

通过头部跟踪器和一个无线的互动设备，配合立体眼镜体验一个汽车产品可视化互动设计

汽车虚拟驾驶内部的易用性体验

n VR 学术研究

德国Chemnitz技术大学虚拟乒乓球

n AR 增强现实

DaimlerChrysler & Airbus: 大型客机周边空气流的可视化

n 工业测试应用

n 人体工程学研究

n 户外机器人跟踪

通过玻璃来跟踪一个小型的机器人:

n 病人定位

为了提高MR（核磁共振）/CT（X射线断层扫描）或者PET（正电子发射计算机断层显像技术）扫描结果的影像品质，用于校准病人一些运动（比如呼吸，移动）。

病人的准确定用于辐射疗法、等。

n 中的AR增强现

n 内窥镜跟踪

辅助计算病人腹部的内窥镜检查

可以在中进行内窥镜跟踪

n 传媒动作捕捉

在Maya环境中可以实时地进行身体跟踪 ( 动作捕捉) 动作捕捉:

人体工程学应用。

高精度捕捉。

满足传媒应用的速度要求