*c3d文件是一種公用文件格式，自1980年代中期以來，已在生物力學，動畫和步態(tài)分析實驗室中用于記錄同步的3D和模擬數據。3D Motion Capture System制造商、Animation行業(yè)的公司基本都為它提供支持。

作者這里大體上描述下*c3d文件格式。*c3d文件是一種二進制文件，這有利于應用程序快速讀取與存儲，但就是不直觀。二進制數據根據CPU的不同分為Intel、DEC、SGI三種，Intel和DEC是低位在前存儲，SGI是高位前端存儲。大家在讀*c3d文件時首先要讀取文件具體是哪種二進制文件格式，后面的解析才是準確的。C3D文件文件格式是按照數據塊存儲的，每512個bit為一個數據塊，這有利于數據查找與組織。

*c3d文件主要是頭文件塊512個字節(jié)，組與參數塊1個或者多個數據塊，再就是三維點和模擬數據塊。

<頭文件數據塊>

*c3d頭文件主要描述了，三維點的數量、模擬數據量、每幀模擬數據量、點的采樣頻率、Scal值等參數以及事件參數。*c3d存儲三維點及模擬數據可以是I16整型數據格式或者是32位的浮點型，通過Scal值的正負來判斷，Scal為負值，就是32位的浮點型，正值就是I16整型數據存儲。

<組與參數數據塊>

*c3d文件的組與參數主要是存儲對各個參數的描述，比如POINT組（指的是三維點）這一個組里面又包含很多的參數，比如USED、SCAL、LABLES...；類似于一級樹形結構。

<組的存儲格式>

<參數存儲格式>

*c3d文件組與參數的存儲并不是先存組后存參數，是無需狀態(tài)，有可能是存完一個組后，跟著存另一個組，也有可能是存第一個組下面的參數，具體存的組或者是參數根據第二個字節(jié)的正負判斷，負數是組，正數是組下面的參數。

<數據塊>

點與模擬數據的存儲包含多個數據塊。數據可以是整型數據存儲也可以浮點類型存儲，整形數據格式會小一倍，整形點數據需要乘以Scal還原成浮點類型，浮點類型則不需要。數據是一幀一幀的存儲，先存點再存模擬信號（如果有的話）。

<整型點的數據格式>

一共是8個bit，注意最后的2個字節(jié)，1-7位是相機的掩碼，最后8位是數據的殘差。

<32位浮點型點的格式>

一共是16個bit，前12個bit是點的XYZ坐標，后面4個先轉成16位整形再解析相機的掩碼和數據的殘差。

<模擬信號存儲>

模擬信號的數據格式與點的數據格式必須保持一致，都是整型或者都是浮點型。模擬信號需要通過以下公式進行換算

ANALOG組下面讀出OFFSET,SCAL,GEN_SCALE參數。

模擬信號的存儲是每幀一個sample一個sample的存儲，比如點的幀頻是50Hz，模擬信號的幀頻是200Hz，每幀需要存儲4個sample,這個參數在頭文件里面有描述。每個Sample里面包含多個通道的數據，具體多少通道參考ANALOG組下面USED參數的數值。

<方法一>

首先介紹下官網的方法，下載C3Dserver_setup.exe安裝，安裝完成后計算機就存在了C3Dserver的ActiveX控件。LabVIEW通過ActiveX控件對文件進行操作，比如讀、修改及存儲。這個分免費版和付費版。免費版與付費版的唯一區(qū)別就是免費版速度會慢，就是故意加了延時！但是這個打包成自己的做的軟件畢竟是不方便，一個是慢一個是要安裝插件，不是很專業(yè)。

<方法二>

最好的解決方案就是認真讀文檔用LabVIEW寫一套*c3d文件編輯工具，不依賴第三方,作者就干了這事，制作了Motion_Lab_C3D LabVIEW庫。

C3D_Reader支持文件頭、事件頭、組與參數、數據的讀取。

C3D_Writer根據輸入的頭、組與參數、點、模擬數據，保存為標準的*c3d文件。另外開發(fā)了快速搜索數據結構，支持組與參數數據的快速檢索與修改。

后面這套工具將集成到Azure Kinect Sensor&BodyTracking For LabVIEW工具包，用于人體跟蹤后的動捕數據存儲，這將有助于開發(fā)者將跟蹤的動捕數據快速遷移到第三方軟件進行運動生物力學學分析、動畫制作等應用。下一個版本更新！

審核編輯：湯梓紅