金色枫影业·杂谈动作捕捉技术：打破次元壁的技术变革

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前不久《阿凡达2：水之道》正式发布4K IMAX版预告，将在12月16日于北美上映。极致的视觉场景又将我们再次带回了潘多拉星。而本部影片的前作正是让动作捕捉技术与电影完美结合的里程碑。在这之后，动作捕捉这项技术被越来越广泛地运用到了电影当中，生动还原出无数个虚拟形象。

电影《阿凡达》

电影《霍比特人2：史矛革之战》

电影《猩球崛起》系列

动作捕捉

动作捕捉（Motion Capture，也称为MoCap），问世之初普遍运用于生物力学方面的研究，在医学方面通过动作捕捉得到的数据来分析患者的病症，在体育领域经常用于分析运动员的动作技术、运动器械的运动轨迹等。

根据工作原理不同，动作捕捉技术又可以细分为机械式动作捕捉、声学式动作捕捉、电磁式运动捕捉、光学式动作捕捉和惯性式动作捕捉几种类型，其中光学式和惯性式两种动作捕捉技术在影视剧和动画游戏产业中应用广泛。

动作捕捉的特点

今天我们来着重介绍一下影视制作后期中常用到的光学式动作捕捉和惯性式动作捕捉的内容和特点。

光学式动作捕捉大多基于计算机视觉原理，通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。在身体的关键部位（关节、肘、胯部等）贴上特制的标志，相机连续拍摄表演者的动作，并将图像序列保存下来，然后通过分析和处理图像序列上的标志点，从而得到其运动轨迹。

惯性式运动捕捉需要特制的传感器服装，这些服装里的无线传感器可以用调节绳贴合在演员的身体上，而通讯链路另一端的接收器负责将数据传输到电脑上的追踪软件中，然后再通过传感器所获得的信息将人的运动经过算法分析转化为人体的动作数据。

优缺点对比

光学式动作捕捉

因为需要支架固定镜头，还要求周围无噪点，所以在环境搭建上要求比较高；并且因为摄像头数量上的限制，拍摄范围也受限；在运动时会发生因为动作而遮挡住反光点的情况。

惯性式动作捕捉

无需安装任何镜头设备，只需让演员将特制的传感服装穿在身上即可，受光线和空间大小的影响较小，所以对环境的要求较低，活动范围也更广，但是偶尔会受到一定的磁场影响。

而价格方面在普遍的需求里差别不太大，在选择方案的时候主要还是以摄人数来考虑，拍摄人数多的时候选择惯性式动作捕捉最为优，因为动起来不会有遮光点的情况，在人数较少时选择光学式动作捕捉效果最理想。

实际工作中

金色枫视效团队在接到一个项目的时候，首先前期我们会派概念设计师和模型师进行剧本研讨，确立好目标镜头中的人物基础概念形态，然后让角色概念设计师设计出一个入门模型。

接着我们的动作捕捉团队进行拍摄，我们为演员定制一套特别的衣服，摄像系统跟踪和捕捉演员的动作，软件记录处理标记在身上的跟踪点所产生的数据，并清理故障。最后经过反复测试，将所有数据定位到我们的模型上，完成所有步骤后，我们可以通过装配好的3D模型连同动作捕捉的所有数据交给模型师进行表演、调整、增加细节。让客户观看后如果对最终效果满意，那就和特效结合全部渲染在一起。

尾

在动作捕捉技术出现之前，想让一个人物自然动起来需要人工一帧一帧画上去，再一点一点手调节关键帧，很依赖动画师的感觉和经验，不仅耗费时间精力制作成本也高，而动作捕捉技术的出现能更加生动还原出虚拟形象，使电影后期制作工业前进了一大步，彻底实现了动作数字化。