搜维尔周刊：动作捕捉技术的前世今生
说道动作捕捉大家的第一反应肯定是电影，好莱坞，而印象深刻的角色例如《指环王》里
的咕噜，《阿凡达》里的外星人，再比如绿巨人浩克，动作捕捉最厉害的地方就是让虚拟
人物看起来并不虚拟，真实的仿佛就在身边。
让我慢慢和你们讲来
但是动作捕捉也不是一开始就能做到咱们现在看的这个程度，任何事情都有一个发展过程。
动作捕捉荧幕首秀：
这么先进的技术会用在哪部片子里呢？正确答案是州长先生的《终结者II》。很多人可能不知道，早在光学式动作捕捉刚刚起步时，电影人就已经盯上了这门新技术，1990年的《全面回忆》是首次使用动作捕捉技术的电影，片中使用该技术的镜头仅有几秒钟，即施瓦辛格饰演的男主角经过X射线时的镜头，由行业佼佼者Motion Analysis公司提供的技术支持。詹姆斯卡梅隆绝对是电影技术的开拓者，后期的事儿，相信你也是知道的
发展阶段：
再后来呢是美国本土国民级的作品《星战》系列，而应用的影片呢则是1999年的《星战前传1》。饰演加·加·宾克斯的阿梅德·贝斯特参与了片场拍摄和表演，然后在专门的动作捕捉棚内表演，供动画师采集动作，而后动画师制作的虚拟加·加·宾克斯又被放回贝斯特在片场拍摄时所在的位置。
两年以后有一部片子叫《最终幻想：灵魂深处》，这部片子在人物真实感上下了大功夫动作和真人一样自然，实现了全程都用动作捕捉，甚至还实现了多人同时动作捕捉，成为动作捕捉史上的经典作品。每一次都是技术的革新
直到动作捕捉的分水岭《指环王》横空出世。因为同在2001年上映的是注定是留名影史的佳作《指环王》，经典的动作捕捉角色咕噜（安迪·瑟金斯 饰）诞生了。《指环王》成为动作捕捉技术发展的分水岭。时至今日，动作捕捉技术飞速发展，但是回头看10多年前的咕噜，仍不得不佩服。负责影片动作捕捉的是大名鼎鼎的维塔工作室，绝对是膜拜级别的团队，扮演者就是被现在我们所说的“奥斯卡欠他一座小金人”的安迪瑟金斯大帝。无可匹敌，直到现在也是动作捕捉演绎的第一任。
晋级阶段：
《指环王》的动作捕捉流程跟《星战前传1》一样，安迪·瑟金斯先跟其他演员一起去片场表演，然后回到维塔工作室的动作捕捉棚，一个人重演一遍咕噜的动作，动画师们将动作数据记录下来，经过处理便制作出了那个神神叨叨、精神分裂的咕噜。
当年的动作捕捉技术还只能处理头、四肢这些大的身体部位，对于咕噜的面部表情，动画师不得不对照着安迪·瑟金斯的表演去手工制作。而到了原班人马制作2005年的《金刚》时，面部表情的捕捉已经实现，我们这才看到大猩猩那细腻而丰富的表情。
再次晋级：
动作捕捉的发展吸引了《阿甘正传》的导演罗伯特·泽米吉斯，谁都没有想到，他会成为动作捕捉的死忠，一头扎进技术圈不可自拔。2004年推出的《极地特快》是完全使用动作捕捉制作的动画，同时也是首次实现身体动作和面部表情同时捕捉，可以说，在技术的发展上，泽米吉斯立了大功。泽米吉斯为此成立了ImageMover Digital工作室，专门从事动作捕捉的研发和运用。该工作室后来制作了《贝奥武夫》、《圣诞颂歌》、《怪兽屋》、《火星需要妈妈》等动画片，均是由动作捕捉技术完成的。
还要晋级:
一直以来动作捕捉都得在专门的摄影棚中进行，需要大量设备、电缆、计算机等等，而且对光线干扰特别敏感，前面也说到，在《指环王》时期，安迪·瑟金斯去片场演完之后，还得回到动作捕捉棚再表演一次，这对他来说倒不算什么难事，不过在《加勒比海盗2》拍摄时，这种流程就已经引起演员们的不满了。
早在《加勒比海盗1》拍摄时，导演戈尔·维宾斯基和特效总监约翰·诺尔就曾尝试过使用动作捕捉，但是片场潮湿阴暗的环境根本无法保障设备正常运转，而演员们又不愿意回到摄影棚再表演第二遍。因此在第一部影片中，那些水手变成骷髅的动画都是工业光魔的动画师手工制作的。
不过《加勒比海盗2》中有众多的水鬼角色，以及著名的章鱼船长戴维·琼斯，这要是再用手工动画，就得累死了。困难当头，工业光魔不得不开发了一套与众不同的动作捕捉系统，这套系统名叫iMoCap，是专门应对在户外复杂拍摄环境下进行动作捕捉的。该系统在片场只需几台普通的高清摄影机就可以完成动作捕捉了，并且不受现场光线的干扰，还能通过灰色的捕捉服装获得光照参考，可谓一举多得。演员们也如释重负，不仅服装轻便了许多，最关键的是，他们可以在片场一次性完成动作捕捉了，这比在空无一物的动作捕捉棚中表演可要舒服得多。
云时代
不过看似美好的事情也总是有缺陷，iMoCap至今仍无法解决面部表情的捕捉，并且iMoCap系统的数据在后期处理阶段需要大量的人工介入。不过工业光魔是不会放弃这一技术的，历经近10年的发展，iMoCap早已被成功用于工业光魔制作的许多特效大片，包括《钢铁侠2》和《复仇者联盟》，温哥华特效公司Image-Engine也借助这项技术完成了《第九区》和《极乐空间》。如今，图像处理技术趋于完善，iMoCap的精度也高了许多，在工业光魔最新的作品《忍者神龟》中，我们看到演员身上的捕捉服已经密密麻麻布满了三角形和二维码了，想必，工业光魔的数据处理技术已经经历大换血，步入点云时代。
表演捕捉：《阿凡达》（2009）
2009年，一部旷世奇作问世了，它在电影技术史上占据了不可替代的地位，也是动作捕捉技术走向成熟的标志，这就是《阿凡达》。《阿凡达》对于动作捕捉技术最大的贡献在于，借助头戴式摄像头以及改进的软件算法，完美解决了演员面部表情高精度采集的问题，这个点子卡梅隆早在1995年就想到了，而直到《阿凡达》拍摄时才成为现实，不过从那以后，头戴式摄像头就成为了动作捕捉的标配。
嘴前的头戴式摄像头现已成为动作捕捉的标配，脸上的绿色捕捉点方便识别
卡梅隆对于诡异谷效应十分关注，他精益求精的做事风格决不允许《阿凡达》在诡异谷效应上栽跟头。他找到具有丰富经验的维塔工作室，特效师们经过两年的研发，才制作出了让观众大为惊叹的外星角色，并且终于跨越了诡异谷，成为深受人们喜爱的一群虚拟角色。
《阿凡达》的制作过程和技术水平至今无人能敌，卡梅隆也自信地提出了“表演捕捉（Performance Capture）”的概念。这种虚拟表演的场地到处都是摄像头、动作捕捉服、道具模型，演员们无需走出摄影棚，就可以完成角色的全部表演。这种规模的室内动作捕捉，此后只有《丁丁历险记》用过。
动作捕捉返老还童
制作外星人相对来说还算容易，最难的是像《本杰明·巴顿奇事》那样制作真人，而《创：战纪》为特效人员提出了一个有史以来最困难的挑战：他们要制作一个曾经真实存在的、大家熟知的年轻版杰夫·布里吉斯，这次制作只要稍微有一点偏差，观众就很容易察觉出来。
《创：战纪》的捕捉技术没有《本杰明·巴顿奇事》那么先进，Digital Domain选择改进《阿凡达》中的头戴式系统，以此来捕捉杰夫·布里吉斯的表情，同时像《本杰明·巴顿奇事》一样让替身演员在现场表演，再把CG制作的年轻版布里吉斯头部合成上去。
杰夫使用的头戴式面部捕捉系统有4台高清摄像头，这样的配置跟《本杰明·巴顿奇事》中布拉德·皮特后期配表情时的配置很像。Digital Domain为本片付出了巨大努力，但却没有得到业内褒奖，连奥斯卡提名都没有。不过，从事特效的人都知道《创：战纪》在动作捕捉史上甚至是整个电影史上的地位，它向人们证明了用数字技术再现一个历史上真实存在的人是完全能够做到的，CG技术的进步使得虚拟角色已经达到了真假难辨的程度。至此，人们对动作捕捉的认识又上升了一个层面。
更加成熟
维塔工作室在制作完《阿凡达》之后，也想像《加勒比海盗2》一样把自家的动作捕捉技术挪到户外去，《猩球崛起》给了他们这个机会。这部影片的制作难度比《加勒比海盗2》更高，几十头形态各异的猩猩同时出现，场面宏大、动作复杂，而且还必须要达到完全逼真的猩猩外观效果。
要把光学式动作捕捉拿到户外去，最大的问题在于光线干扰，阳光和各种道具的反光会对动作捕捉数据造成巨大干扰。另外室外戏的拍摄进度往往很紧张，如何在最短时间内架设复杂的动作捕捉系统也是一大难题。
以往在室内进行动作捕捉时，室内架设的摄像机周围有红外线发射装置，它们发出的红外线经捕捉服上的标记点反射到摄像机的镜头里，而摄像机里装有滤片，可以过滤掉红外线以外的其他光，因此摄像机里就得到标记点的位置了。
但是在室外拍摄时，阳光以及道具反射的也是红外线，因此会影响摄影机里数据采集的准确性。为了摆脱道具反光的干扰，维塔工作室将标记点更换为主动发射红外线的LED灯，并且这些灯各自有不同的闪烁频率，让摄影机与这些频率同步，这样就可以屏蔽环境中不同于这些led灯频率的干扰光，使得数据的采集得到保障。
另一方面，维塔的技术人员准备了两套同样的动作捕捉系统，当其中一套正用于一个场景的拍摄时，另一套就会迅速架设起来，好准备下一个场景的拍摄，从而确保了动作捕捉系统的架设不会拖慢拍摄进度。
在面部表情方面，维塔沿用了《阿凡达》中的头戴式系统，通过改善数据处理软件Solver的算法，确保了演员的面部表情可以完美移植到猩猩头上，而不会因为人与猩猩的外形差异而产生问题。
最后送上卷福一张，哈哈哈
产品的生命全部来自于背后的技术。
来源：本站原创
责编：李亮
整理：Davy
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