到目前為止，常用的運動捕捉技術從原理上說可分為機械式、物理慣性傳感器式、電磁式、光學式和聲學式。同時，不依賴于傳感器，而直接識別人體特征的運動捕捉技術也走向應用。不同原理的設備各有其優(yōu)缺點，一般可從以下幾個方面進行評價：定位精度;實時性;使用方便程度;可捕捉運動范圍大小;成本;抗干擾性;多目標捕捉能力。
1.機械式運動捕捉
機械式運動捕捉依靠機械裝置來跟蹤和測量運動軌跡。典型的系統(tǒng)由多個關節(jié)和剛性連桿組成，在可轉動的關節(jié)中裝有角度傳感器，可以測得關節(jié)轉動角度的變化情況。角度傳感器測量并記錄關節(jié)的轉動角度，依據(jù)這些角度和模型的機械尺寸，可計算出模型的姿態(tài)，并將這些姿態(tài)數(shù)據(jù)傳給動畫軟件，使其中的角色模型也做出一樣的姿態(tài)。
機械式運動捕捉優(yōu)點是成本低，精度也較高，可以做到實時測量，還可容許多個角色同時表演。但其缺點也非常明顯，主要是使用起來非常不方便，機械結構對表演者的動作阻礙和限制很大。
2.物理慣性傳感器運動捕捉
物理慣性傳感器運動捕捉采用多個慣性傳感器，可以對人體主要骨骼部位的運動進行實時測量。系統(tǒng)可根據(jù)反向運動學原理測算出人體關節(jié)的位置，并將數(shù)據(jù)施加到相應的骨骼上。由于慣性傳感器主要依賴無處不在的地球重力和磁場，所以這類運動捕捉在任何地點都可以正常使用，無需事先作任何準備工作。是未來動作捕捉的趨勢之一。
3.電磁式運動捕捉
電磁式運動捕捉系統(tǒng)是目前比較常用的運動捕捉設備。一般由發(fā)射源、接收傳感器和數(shù)據(jù)處理單元組成。發(fā)射源在空間產(chǎn)生按一定時空規(guī)律分布的電磁場;接收傳感器(通常有10～20個)安置在表演者身體的關鍵位置，隨著表演者的動作在電磁場中運動,通過電纜或無線方式與數(shù)據(jù)處理單元相連。電磁式運動捕捉的優(yōu)點首先在于它記錄的是六維信息，即不僅能得到空間位置，還能得到方向信息，這一點對某些特殊的應用場合很有價值。其次是速度快，實時性好，表演者表演時，動畫系統(tǒng)中的角色模型可以同時反應，便于排演、調(diào)整和修改。裝置的定標比較簡單，技術較成熟，魯棒性好，成本相對低廉。它的缺點在于對環(huán)境要求嚴格，在表演場地附近不能有金屬物品，否則會造成電磁場畸變，影響精度。
4.光學式運動捕捉
光學式運動捕捉通過對目標上特定光點的監(jiān)視和跟蹤來完成運動捕捉的任務。目前常見的光學式運動捕捉大多基于計算機視覺原理。從理論上說，對于空間中的一個點，只要它能同時為兩部相機所見，則根據(jù)同一時刻兩部相機所拍攝的圖像和相機參數(shù)，可以確定這一時刻該點在空間中的位置。當相機以足夠高的速率連續(xù)拍攝時，從圖像序列中就可以得到該點的運動軌跡。
光學式運動捕捉的優(yōu)點是表演者活動范圍大，無電纜、機械裝置的限制，表演者可以自由地表演，使用很方便。其采樣速率較高，可以滿足多數(shù)高速運動測量的需要。Marker的價格便宜，便于擴充。
這種方法的缺點是系統(tǒng)價格昂貴，雖然它可以捕捉實時運動，但后處理(包括Marker的識別、跟蹤、空間坐標的計算)的工作量較大，對于表演場地的光照、反射情況有一定的要求，裝置定標也較為煩瑣。特別是當運動復雜時，不同部位的Marker有可能發(fā)生混淆、遮擋，產(chǎn)生錯誤結果，這時需要人工干預后處理過程。
5.聲學式運動捕捉
常用的聲學式運動捕捉裝置由發(fā)送器、接收器和處理單元組成。發(fā)送器是一個固定的超聲波發(fā)生器，接收器一般由呈三角形排列的三個超聲探頭組成。通過測量聲波從發(fā)送器到接收器的時間或者相位差，系統(tǒng)可以計算并確定接收器的位置和方向。這類裝置成本較低，但對運動的捕捉有較大延遲和滯后，實時性較差，精度一般不很高，聲源和接收器間不能有大的遮擋物體，受噪聲和多次反射等干擾較大。由于空氣中聲波的速度與氣壓、濕度、溫度有關，所以還必須在算法中做出相應的補償。
