MotionVenus·Unity3D实时插件

                                                                              MotionVenus·Unity3D实时插件
1.1 下载插件包
(1) http://www.foheart.com/resource.html  下载 Unity3D 插件。
(2) https://github.com/foheart  git clone 本库到硬盘任意位置即可。
1.2 建模建议
建模及导出fbx时，需将模型调整为T-Pose。
在 MotionVenus 中，以模型 T-POSE 为起始旋转输出每段骨骼相对于父骨骼的相对（Local）旋转值或相对于世界坐标的全局（Global）旋转值。所以在建模及绑定蒙皮时，建议使用 T-Pose进行建模，要保证在 T-Pose 时模型肩部无耸起、拉扯等情况。
为什么使用 T-Pose？
T-Pose 能够消除由于不同公司的工作习惯造成的 A-Pose 中肩部骨骼与大臂的夹角不确定问题。
在 A-Pose 中很难确定肩部与大臂的夹角，而此夹角对于上臂的动作形成至关重要，由于上臂运动链解算多使用 FK，而在 FK 中越靠近根传感器的运动会越对末传感器的位置造成大量误差。
此误差若过大会造成整个上肢的 IK 运算无法运行，所以确定肩部与大臂的初始角度至关重要。
在现实情况下，穿戴动捕很难做出一个标准的 A-Pose 校准动作。
T-Pose 的每一段骨骼的初始朝向都有明确定义，为动捕校准、运算都提供了准确的起始参考。
1.3 插件使用流程
（1） 配置 MotionVenus 转发协议【设置-选项-转发规则】如下图：

 
（2） 打开 unity，新建工程：

 
（3） 找到工程创建目录下的 Assets 文件夹，将FOHEART unity 插件拷贝到此文件夹下：

 
在Unity3D Project下出现插件及脚本：

 
Assets文件夹下新建Model文件夹，放入待绑定的模型（.fbx格式）：

 
返回Unity3D界面。
在场景中任意创建一个物体，这里创建一个Cube：

在右侧Inspector中点击Add Component，添加NetFrameDataReceiver脚本：

 
将Cube的Mesh Renderer选项去掉，从而将Cube隐藏：

 
（4）将模型拖入场景中，并在右侧Inspector中点击Add Component，添加FoheartModel.cs脚本：

 
在Cube的脚本中展开PlayerList，Size填入1，然后Element 0中拖入刚才操作的模型：

 
（5）点击模型脚本中Self-binding bones按钮，脚本会自动填入名称相近的骨骼：

 
否则，则需要将左侧未识别的骨骼拖拽到右侧对应的部位上，假设Neck未识别到，将左侧的Neck拖入右侧Neck栏：

 
其它未识别的骨骼按照同样方法操作。
ActorName中填入MotionVenus左侧列表中的套装名称：
 

 
保存工程并运行：

 
1.4 Demo
下载的插件包中有Demo工程，使用Unity5.6.0以上版本打开运行。
1.5 绑定后的模型滑步/浮空或者脚部在地面下等问题如何解决？
（1）问题分析
在MotionVenus中，按照严格流程，需要详细准确测量人体每段骨骼的长度，填入【骨骼】参数后，再进行动作捕捉。然而为了方便，大部分情况下我们只选用内置模版，但是即使选择了与自身不完全匹配的尺寸模版，MotionVenus也能通过算法计算出没有漂移和滑步的位置信息。
但是由于在Unity3D中的绑定模型尺寸、比例与MotionVenus中输出位移数据的模型不一致，所以会导致腰部位移一致，但是脚部悬空或者伸入地面以下的情况，这种情况是正常的，我们需要采取措施进行修复即可。
例如，在unity3D中绑定了一个身高只有半米的矮人模型，当运行时，由于正常的腰部位置在0.95m，所以此矮人模型的脚部会腾空。
（2）确定骨骼长度
实时模式:在实时模式下，通过人物栏->骨骼长度设置，设置或者查看当前使用的骨骼长度，设置方法请参考身体骨骼长度设置。
回放模式:在已经录制完成的文件上使用右键->属性打开属性窗口，如下所示：

 
图 2.11.2 文件属性
图2.11.2骨骼信息即为录制文件时使用的骨骼长度信息。
（3）确定根骨骼位置
首先应该确定在MotionVenus中Hips，也就是根骨骼的起始高度，即：胯高，在此设为H1。若在Unity3D中绑定的模型，胯高若小于H1（胯部到脚跟的距离，不包括鞋底厚度），则模型运动过程中脚部会腾空，若胯高大于H1则脚部会踩到地面以下。（3）设置胯高偏移
假设需要模型在距离地面某个高度，或在地面下某个高度，或任意一个区域。需要将模型整体平移一个位移，这个位移在Location Offset XYZ中设置。
选中绑定的模型，在右侧设置Location Offset XYZ：确定模型的偏移量，填入XYZ中即可。 

（4）设置XYZ轴倍率值
选中绑定的模型，在右侧设置Location Scale XYZ： 在设置完成胯高之后，只是确定了模型的整体空间位置，但是若H2小于H1（腿短），则模型运动时，会出现走路过快的情形，若H2大于H1则会出现模型运动过慢的情形，这时需要缩放XYZ轴运动的倍率为H2/H1。
（5）仅适用于相近比例骨骼模型
以上所说方法仅适用于U3D中模型腿部大腿/小腿/脚长比例与MotionVenus中使用模版比例相同，或接近相同的情况。
大部分类人模型或正常人体模型大腿：小腿：脚长基本符合1:0.70.5，若模型符合此比例那么绑定效果可以达到理想效果。
例如，MotionVenus中男175cm模版，其中大腿长44.34cm、小腿长36.74cm、脚长24.99cm，比例为1：0.83：0.56，那么Unity3D中的模型下半身也要与此比例相符或者接近，经过第五节的步骤之后，脚部可以做到紧贴地面无滑步、陷地、腾空。
（6）非正常比例骨骼模型如何处理
若在Unity3D中使用的模型已经制作完成不便更改，或者骨骼比例需要以一种夸张的比例设置，那么必须在动捕开始之前就在MotionVenus中提前设置夸张的长度或者比例，具体方法可以按照以下方式实现：在“身体骨骼长度”设置窗体中，详细设置大腿、小腿、脚长的数值，使之与Unity3D中需要绑定的模型保持长度一致，或者比例一致，然后穿戴动捕进行表演实时捕捉、或捕捉完成后回放数据。
1.6 注意事项
插件使用时，需要注意以下地方：
（1）需要首先将模型调整到标准的T姿势，并且人物正面朝向Unity3D的Z轴正方向。
（2）使用Unity3D的过程中MotionVenus软件不可最小化。