---
title: "Theia3D Markerless Motion Capture: Validation Studies 2022–2024"
title_ru: "Theia3D: Серия валидационных исследований безмаркерного захвата движения (2022–2024)"
authors: [Kanko, Laende, Selbie, Deluzio, Needham, Colyer, Alderson, Sangeux]
year: 2023
venue: "Journal of Biomechanics / Gait & Posture / Sports Biomechanics"
venue_tier: "Q1"
doi: "10.1016/j.jbiomech.2022.111252"
tags: [theia3d, markerless, validation, sports, running, squat, accuracy, pose_estimation]
relevance_to_smartrep: 4
direction: "🅲"
---

# Theia3D: Серия валидационных исследований (2022–2024)

## TL;DR (≤3 предложения)

Серия независимых валидационных статей для Theia3D — коммерческой безмаркерной системы захвата движения, основанной на multi-view video + deep pose estimation. Ключевые результаты: RMSE 2–6° для нижних конечностей при ходьбе и беге, ухудшение при высокоскоростных движениях и окклюзиях. Для SmartRep: устанавливает реалистичные accuracy benchmarks для безмаркерных систем и методологию валидации для силовых упражнений.

## Проблема

Theia3D и аналогичные системы массово внедряются в клиническую и спортивную биомеханику без достаточной независимой валидации на различных движениях. Нужны данные о точности для разных двигательных задач.

## Ключевые публикации серии

### Kanko et al. 2022 (J. Biomechanics)
- **doi:** 10.1016/j.jbiomech.2022.111252
- **Задача:** ходьба + бег, 20 участников
- **Результат:** RMSE колено flex 3.4° (ходьба), 4.8° (бег), ICC > 0.90

### Needham et al. 2022 (Gait & Posture)
- **doi:** 10.1016/j.gaitpost.2022.07.229
- **Задача:** ходьба, пожилые и молодые, 28 участников
- **Результат:** межгрупповая надёжность хорошая, RMSE 2.9–5.1°

### Colyer et al. 2023 (Sports Biomechanics)
- **Задача:** прыжки, спринт, хоккей (высокоскоростные)
- **Результат:** ухудшение при >3 м/с — RMSE 6–9° (нижняя граница клинически приемлемого)

### Sangeux et al. 2023 (Gait & Posture)
- **Задача:** паталогическая ходьба (ДЦП)
- **Результат:** труднее — ошибки выше, ICC снижается до 0.75

## Метод (общий для серии)

Синхронная запись: Vicon / Qualisys (маркерная, gold standard) + Theia3D (6 RGB камер).

Joint angles из Theia3D vs Vicon: Bland-Altman, RMSE, ICC (Intraclass Correlation Coefficient).

### Сводная таблица точности

| Движение | RMSE колено (°) | RMSE бедро (°) | ICC |
|---|---|---|---|
| Ходьба | 3.1–3.8 | 2.4–4.1 | 0.91–0.96 |
| Бег | 4.8–6.2 | 3.9–5.5 | 0.85–0.92 |
| Прыжки | 6.3–8.9 | 5.1–7.4 | 0.78–0.87 |
| Патология | 7.2–12 | 5.8–9.1 | 0.70–0.82 |

## Ограничения

- Multi-camera (6+) — не edge/monocular.
- Theia3D коммерческое ПО, black-box алгоритм.
- Высокоскоростные движения деградируют.
- Силовые упражнения со штангой — не тестировались.

## Релевантность SmartRep

- **Accuracy benchmarks 🅲:** RMSE 3–5° для нижних конечностей — реалистичный target для SmartRep joint angle estimation. Превзойти Theia3D при monocular = сильный научный результат.
- **Validation methodology:** Bland-Altman + RMSE + ICC — протокол, который использовать в нашей validation study SmartRep vs OpenCap.
- **Boundary conditions:** Theia3D деградирует при high-speed → силовые упражнения (становая тяга, жим) — потенциально проблемный сценарий; нужна отдельная валидация.
- **ICC threshold:** ICC > 0.90 для нижних конечностей — criterion acceptance для нашей системы.

## Gap для нас

Ни один Theia3D paper не тестирует силовые упражнения с внешней нагрузкой (штанга, гантели). **Ниша SmartRep:** первая валидация безмаркерной pose estimation для resistance training — приседание, становая тяга, жим. Публикация в Sports Biomechanics или J. Strength & Conditioning Research.

## Цитата (BibTeX)

```bibtex
@article{kanko2022theia,
  title={Markerless motion capture provides accurate joint kinematics for sporting and clinical movements},
  author={Kanko, Robert M and Laende, Elise K and Selbie, W Scott and Deluzio, Kevin J},
  journal={Journal of Biomechanics},
  volume={141},
  pages={111252},
  year={2022},
  publisher={Elsevier}
}

@article{needham2022theia,
  title={The accuracy of markerless motion capture combined with a model-based approach for the analysis of gait},
  author={Needham, Laurie and Evans, Martin and Cosker, Darren P and Wade, Logan and McGuigan, Peter M and Bilzon, James L and Colyer, Steffi L},
  journal={Gait \& Posture},
  year={2022},
  publisher={Elsevier}
}
```
