Bachelor's Thesis

Motion Capture Plugin for Unity

Author of thesis: Adam Přibyl

Acad. year: 2025/2026

Abstract:

This thesis deals with the design and implementation of a plugin for the Unity game engine that performs motion capture using ArUco fiducial markers. The goal was to create a solution that does not require any specialized hardware or software. The plugin can be used with just a webcam and printed markers. The finished plugin covers the entire object tracking pipeline - from detecting markers in the image, through estimating their pose, to transferring the position and rotation to a virtual object. It supports defining the tracked object using multiple markers and tracking with multiple cameras simultaneously. The cameras include the ability to calibrate the camera images and calibrate the relative positions of the cameras in space - this is important for data consistency when tracking with multiple cameras. The plugin supports recording the motion of tracked objects into a Unity animation clip. The application’s functionality was verified through continuous testing and final testing, which included the implementation of examples demonstrating its use in a real-world project.

Keywords:

motion capture, Unity, plugin, ArUco, fiducial markers, computer vision, OpenCV

Date of defence

19.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaDznamka

Grading

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm D.

Topics for thesis defence

Je možné automaticky detekovat a zpozdit vstupy některých kamer tak, aby byly synchronní?
Co je hlavním přínosem vaší metody? Porovnával jste ji se state-of-the-art?
Je možné zachytávat pohyb i jiných objektů než jen humanoidních postav?

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta informačních technologií

Department

Department of Computer Graphics and Multimedia

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. Ing. Vítězslav Beran, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Radek Hranický, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Veigend, Ph.D. (člen)
Ing. Filip Orság, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Tomáš Polášek

Práce se zabývá návrhem a implementací modulu snímání pohybu pro herní engine Unity. Hlavním implementačním výsledkem práce je softwarový balíček a doprovodné zdrojové kódy. Student se v rámci řešení zaměřil na širokou dostupnost a využití i bez specializovaného vybavení. Výsledný systém umožňuje herním vývojářům zaznamenávat pohyb v domácím prostředí s minimální vstupní cenou. Modul zároveň umožňuje přenos pohybu přímo na virtuální postavy v Unity. Rozsáhlou částí práce bylo také ladění, testování a experimentace s různými přístupy. Celkově student prokázal schopnost samostatně řešit netriviální problém s velmi dobrými výsledky. Z těchto důvodů doporučuji hodnocení výborně (A).

Evaluation criteria	Verbal classification
Informace k zadání	Obtížnost zadání práce vnímám jako nadprůměrné. Snímání pohybu s dostatečnou přesností je komplikovaný problém, kterým se zabývá jak vědecká komunita, tak i průmysl. Student splnil všechny body zadání v plné míře.
Práce s literaturou	Student byl při práci s literaturou samostatný a při řešení využil podstatné množství primárních zdrojů.
Aktivita během řešení, konzultace, komunikace	Student byl v rámci celého průběhu řešení tématu velmi aktivní. Pravidelně konzultoval výsledky práce. Znatelný postup byl pravidelně demonstrován po celou dobu řešení.
Aktivita při dokončování	Plně funkční prototyp byl dokončen v dostatečném předstihu a dále vylepšován. Definitivní obsah textové zprávy byl konzultován včas.
Publikační činnost, ocenění	Student uveřejnil výsledný software ve formě zásuvného modulu pro herní engine Unity a zdrojové kódy na platformě GitHub.

Points proposed by supervisor: 90

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Milet, Ph.D.

Realizace je povedená. Technická dokumentace není příliš dobrá. Celkový dojem je průměrný.

Evaluation criteria	Verbal classification	Points
Náročnost zadání	Evaluation level: obtížnější zadání Zadání práce je mírně obtížnější.
Prezentační úroveň technické zprávy	Technická dokumentace je pochopitelná jen z části. Mnoho části je popsáno chaoticky. Způsoby popisů nejsou vhodné. Sekce implementace je špatně popsána. Strukturálně je práce přijatelná. Celkově je prezentační úroveň práce hraniční.	50
Formální úprava technické zprávy	Práce obsahuje velké množství jazykových a typografických chyb. Příklady chyb: první osoba množného čísla první osoba jednotného čísla budoucí čas odkazy bez zmínění typu (například 4.2.5 - není jasné, zda je to obrázek, kapitola, ...) chybějící čárky ve větách hovorové výrazy spojovník/pomlčka budoucí čas minulý čas chybějící nezlomitelné mezery rastrové obrázky, které měly být vektorové některé plovoucí objekty nejsou v textu odkazovány číslem chyby v rovnicích chybějící mezery latexové symboly bez \, proto se v textu objeví třeba hatm místo \hat m překlepy přítomný průběhový čas nečíslované kódy Chybějící text mezi nadpisy ...	40
Realizační výstup	Realizace je povedená. Kombinuje rozličné technologie a realizuje zajímavé rozšíření pro motion tracking v Unity. Občas se vyskytne chyba nebo nedokonalost, ale celkově je realizace povedená.	90
Využitelnost výsledků	Práce má potenciál být využívána dalšími lidmi, kteří potřebují v Unity zprovoznit základní motion capture.
Rozsah splnění požadavků zadání	Evaluation level: zadání splněno Bod dva zadání -- "... popište v návrhovém dokumentu" -- tento dokument není odevzdán.
Rozsah technické zprávy	Evaluation level: je v obvyklém rozmezí Práce je na horním limitu délky.
Práce s literaturou	Práce využívá 34 zdrojů informací. Vybrané zdroje jsou vhodné a odpovídají tématu práce. Příklady chyb: některé zdroje jsou zmíněny několikrát (OpenCV, Rokoko) chybějící identifikátory, např. DOI	80

Topics for thesis defence:

Je možné automaticky detekovat a zpozdit vstupy některých kamer tak, aby byly synchronní?

Points proposed by reviewer: 70

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová

VUT

Faculties and university institutes

Parts

Motion Capture Plugin for Unity