Choisir le format de sortie de vos données de mouvement : brut, quaternion, BVH et CSV

Choisir les données de mouvement QSense adaptées à votre application

Les capteurs de mouvement QSense sont conçus pour vous donner un contrôle total sur les données que vous recevez, leur traitement et leur exportation. En fonction de votre application, vous pouvez avoir besoin de signaux inertiels bruts, d'une orientation en temps réel, d'une cinématique dérivée ou de formats prêts pour la capture de mouvements.

Pour soutenir cette flexibilité, QSense offre :

• Multiple modes de diffusion en temps réel
• Multiple des représentations de données provenant du même enregistrement
• Normalisé formats d'exportation pour l'analyse, la visualisation et l'intégration

Cette page explique comment ces options fonctionnent et comment choisir la bonne configuration.

Vue d'ensemble : Des signaux bruts à la représentation du mouvement

Les capteurs IMU de QSense mesurent le mouvement au niveau physique le plus bas, mais ne vous contraignent pas à une couche d'abstraction unique.

À partir d'une seule session de mesure, vous pouvez travailler avec :

• Signaux IMU bruts (accéléromètre, gyroscope, magnétomètre)
• Orientation traitée (quaternions 6-DoF ou 9-DoF)
• Quantités de mouvement dérivées (par exemple, accélération linéaire, vecteur de gravité)
• Formats de mouvement cinématique (par exemple, le mouvement du squelette BVH)

Toutes les sorties partagent un horloge commune, synchronisée avec le temps, ce qui permet une comparaison et une validation directes entre les représentations.

Modes de transmission des données IMU en temps réel

QSense prend en charge quatre modes de diffusion. Chaque mode définit les données transmises par paquet et la manière dont la bande passante est allouée.

Mode mixte - IMU + Orientation combinés

Meilleur pour : suivi général des mouvements, biomécanique, robotique, recherche exploratoire

Le mode mixte fournit des informations sur les mouvements de bas niveau et de haut niveau :

• Échantillons bruts d'accéléromètre, de gyroscope et de magnétomètre
• Orientation des quaternions (6 ou 9 DoF)
• Accélération libre (compensée par la gravité)

Ce mode est utile lorsque vous souhaitez orientation pour l'interprétation tout en conservant l'accès aux signaux bruts à des fins de vérification, de filtrage ou de traitement ultérieur.

Mode brut - Accès maximal aux données de l'IMU

Meilleur pour : développement d'algorithmes, apprentissage automatique, études de validation

Flux en mode brut uniquement les données non traitées des capteurs:

• Accéléromètre, gyroscope, magnétomètre
• Résolution et taux d'échantillonnage maximaux disponibles
• Aucune fusion de capteurs à bord n'est appliquée

Utilisez ce mode lorsque vous :

• Développer ses propres algorithmes de fusion ou d'estimation
• Entraîner des modèles ML sur des données inertielles
• Nécessité d'une transparence totale sur le traitement des signaux

Mode quaternion - Flux d'orientation uniquement

Meilleur pour : RV/AR, robotique, contrôle en temps réel, visualisation

Flux en mode quaternion orientation uniquement:

• Échantillons de quaternions à haute fréquence
• Pas de transmission de signaux IMU bruts

Cela permet de réduire la bande passante et de simplifier l'intégration lorsque l'orientation est le principal résultat, tels que

• Contrôle de l'avatar
• Suivi de la tête ou d'un membre
• Systèmes de rétroaction en boucle fermée

Mode optimisé - Orientation à haut débit + IMU 6-DoF

Meilleur pour : science du sport, capture du mouvement, analyse en temps réel

Le mode optimisé permet de concilier détails et efficacité :

• Quaternions à haute fréquence
• Accéléromètre brut + gyroscope
• Pas de données magnétométriques

En excluant les données du magnétomètre, ce mode :

• Réduit la sensibilité aux perturbations magnétiques
• Augmentation de la largeur de bande effective
• Convient bien aux environnements dynamiques, intérieurs ou riches en métaux

Résumé du mode de diffusion en continu

Mode	Meilleur pour	Comprend
Mixte	Analyse générale des mouvements	IMU + quaternions + accélération libre
Brut	Traitement à façon et ML	IMU brute complète
Quaternion	Applications axées sur l'orientation	Quaternions à haut débit
Optimisé	Mouvement équilibré en temps réel	Quaternions + accel/gyro

Enregistrement des données et représentations de sorties multiples

Les enregistrements QSense ne sont pas limités à un seul type de sortie.

A session de mesure unique peut contenir représentations multiples synchronisées, vous permettant de :

• Inspecter les signaux bruts
• Utiliser les résultats traités pour l'analyse
• Valider les algorithmes par rapport au même ensemble de données

Représentations des données disponibles

Données IMU brutes

Données de séries temporelles provenant de :

• Accéléromètres
• Gyroscopes
• Magnétomètres (si activés)

Cas d'utilisation :

Traitement du signal, filtrage, validation, formation ML, estimation personnalisée

Données d'orientation (Quaternions 6-DoF / 9-DoF)

Estimations de l'orientation obtenues par fusion de capteurs embarqués ou post-traitement.

Cas d'utilisation :

Visualisation 3D, RV/AR, robotique, analyse de la posture et de l'orientation des segments

Quantités de mouvement dérivées

Valeurs précalculées telles que

• Accélération linéaire (sans gravité)
• Vecteur de gravité
• Vitesse angulaire

Cas d'utilisation :

Biomécanique, retour d'information en temps réel, pipelines à complexité réduite

Formats de mouvement et de cinématique (BVH)

QSense prend en charge l'exportation vers BVH (Hiérarchie Biovision) format.

BVH représente le mouvement comme :

• Une hiérarchie squelettique
• Rotations articulaires variables dans le temps

Cas d'utilisation typiques :

• Analyse de la capture de mouvement
• Biomécanique et ergonomie
• Pipelines d'animation et d'avatars
• Interopérabilité avec des outils MoCap tiers

Fichiers QSense BVH :

• sont lisibles par l'homme
• Importation directe dans les visionneuses BVH standard
• Préserver une synchronisation cohérente entre les articulations et les segments

BVH Motion Output

La sortie BVH permet d'intégrer les données de QSense dans les écosystèmes de capture de mouvement existants sans outillage spécifique.

Les applications typiques sont les suivantes

• Comparaison entre les mouvements basés sur l'IMU et la MoCap optique
• Visualisation rapide des mouvements du corps entier
• Introduction de mouvements dans des environnements d'animation ou de simulation

Exemple d'ensemble de données

L'exemple de jeu de données fourni le démontre :

• Une configuration minimale de capteurs
• Synchronisation de l'IMU brut et des sorties traitées
• Horodatage identique dans toutes les représentations

Il est destiné à :

• Évaluation de la structure des données
• Test des pipelines d'importation
• Comparaison des données de mouvement brutes et traitées

Choisir la bonne sortie pour votre application

• Développement d'algorithmes ou de modèles ML ? → Mode brut + exportations brutes
• Faire de la biomécanique ou de l'analyse sportive ? → Mode optimisé ou mixte
• Systèmes de RV ou de contrôle des bâtiments ? → Mode Quaternion
• Besoin d'une sortie de type MoCap ? → BVH export

QSense est conçu pour que vous n'ayez pas à choisir trop tôt - vous pouvez enregistrer une fois et décider plus tard.

Conclusion

QSense Motion vous offre le contrôle des données, et pas seulement l'accès aux données. En séparant les modes de diffusion en continu des représentations de données, la plateforme prend en charge tous les types d'applications, de la recherche de bas niveau à la capture de mouvements de haut niveau, en passant par les applications en temps réel.

Que vous ayez besoin de données physiques brutes, d'une orientation claire ou d'un mouvement cinématique complet, QSense vous permet de travailler au niveau qui convient à votre problème, sans vous enfermer dans un format ou un flux de travail unique.