【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?

Xsens动作捕捉 2023-04-25 3528

很多人十分疑惑,我在购买动作捕捉设备之前看到别人动捕的数据都挺好的,但是到了我手里,出来的效果却K帧K到怀疑人生。

在吐槽动捕设备之前,首先建议先完整了解一下,动作捕捉的设备捕捉的数据,是怎么变成动画的

这里面涉及到一个非常重要的环节,叫做重定向,重定向这个流程的好坏,将极大地影响到动画最终烘焙到模型上的质量。下面这个帖子对动画重定向的比喻非常形象,动画重定向其实就是西游降魔篇中的“听话符”

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第2张

动作捕捉就是动作源,也就是左边这位,而重定向的对象,也就是我们的模型,就是右边的舒淇

在Maya或者MotionBuilder里面有一个HIK系统,这个系统就是所谓的“听话符”的核心,它可以将模型的关键骨骼,做一个角色定义。(写这段很辛苦的,一大早重新看了至少二十遍文章跳舞)

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第4张

我们在模型制作过程当中,每个模型的骨骼都会有所差异,有的模型为了凸显出脊椎的灵活性,就会使用三节脊椎骨。但对于有些不需要那么精确的上身动作的模型,可能只使用一节脊椎或者两节。

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第5张

并且由于习惯或者公司动画体系的不同,大家对骨骼的命名也会不同,例如有的公司将根节点直接命名为Root,也有公司需要在根节点前面加上命名空间,或者有其他的命名方式。这就导致了,即便是人形态的模型,软件也不一定能够精确地找到模型对应的关键骨骼节点(头、手、脊椎等),更何况还有像下面这种带辅助节点的模型

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第6张

基于种种原因,我们需要手动来通过HIK系统对骨骼做一个一对一的匹配

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第7张

这样的话,HIK系统就对这个模型的骨骼有了个记录,也就是知道你的哪一节是头,哪一节是脚,哪一节是手。同理,动捕数据是一段带有骨骼数据的动画文件,我们自然也可以对动捕的骨骼做一个一模一样的定义

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第8张

当两个角色的骨骼都在HIK里面有了记录之后,HIK就可以发挥“听话符”的功能了:假如动捕骨骼做了一个动作,我们希望模型也做出一样的动作,HIK系统就会告诉模型骨骼:A的头转动了多少度,脖子转动了多少度,脚转动了多少度。这样一来,尽管两个模型的骨骼数量、骨骼长度、性别(呸!这个不算!)等信息都不一样,但是也可以做出相同的动作。

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动捕体系的骨骼是标准的人形态骨骼,动捕数据想要同步到一些类人型(小熊,猴子之类的)模型上,是比较容易的,动作还原度也相对比较高。但是如果你想对异形生物做重定向,比如外星人,脖子两米长,或者手臂特别长的模型,重定向就会是一个极大的考验。因为同样的姿势,人来做和模型来做是不一样的,这也是为什么重定向之后,很多人觉得模型的姿态和动捕数据的不一样。因为动捕软件中,是对动捕演员的身形做了比较精准的匹配的,比如光捕会在演员标定的时候重建演员的骨骼文件信息,以及惯补在捕捉之前对演员的标准骨骼进行测量等

【动捕小灶】什么叫做动作捕捉的“重定向”?  第9张

基于这样的匹配,从人到动捕数据的“重定向”,就会显得还原度特别高,但是涉及到动捕数据到模型的重定向,就可能丢失一系列信息,比如关节点位和长度不一样导致的动作变形之类的。

对于现阶段的电影特效、动漫制作等行业,重定向是一个非常关键的流程,通常大一点的公司都会有自己的一套体系来完成这个作业。重定向技术的先进与否也会极大地影响最终的动画质量,并不是单纯靠硬件设备就可以补足的。因此除了学习动捕设备之外,推荐更多的爱好者或者想入行的人,可以去了解Unity3D、UE4以及Maya和MotionBuilder等软件的重定向体系,来完善自己对动作捕捉设备的使用能力。

The End