什么是动作捕捉(Motion Capture)

Xsens动作捕捉 2022-10-23 13897

观前提示:密恐慎入

我们今天所说的动作捕捉,通常是指在3D游戏或动画中,通过传感器和软件,把真人演员的动作转录成数字模型的动作。

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众所周知,动画和游戏中的角色(包括人物和动物)必须要有动作,比如奔跑、跳跃、打斗等等。

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动作捕捉技术出现之前,这些动作都是需要人工一帧一帧画上去的。无论是2D还是3D,动画还是游戏,都要求动画师/动作师根据感觉和经验,一点一点手调关键帧,把角色的动作逐帧模拟出来。

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这种生产方式的缺点很明显:1、逐帧抠动画的效率非常低,很难大批量生产;2、纯凭动画师的经验和脑补,如果碰上杂技、打斗、舞蹈之类的复杂动作,一不小心就会画崩;3、过于依赖动画师的个人素质,不同层次的动画师做出来的动作天差地别,导致产品的成本和质量基本处于不可控状态。

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为了解决以上问题,动作捕捉技术应运而生。

最早的动作捕捉出现在2D动画领域,我们之前介绍过的“转描(Rotoscoping)”其实就是最原始的2D动作捕捉。

而我们今天所说的动作捕捉,诞生于20世纪60年代的美国。一位名叫李·哈里森三世的动画师发明了世界上第一个计算机动捕系统Animac。

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系统里有一套“电子戏服”,衣服上的电位器通过数据线和电脑相连接。真人演员穿上戏服表演,演出动作会被实时传输到电脑,转换成相应的关键帧数据。这样,原本需要手K好几天的动作,用动捕系统在几分钟内就能完成了。

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Animac的动捕设备,身上有很多数据线
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60、70年代的早期动捕设备

此后,随着好莱坞电影的蓬勃发展,动作捕捉技术被大量改进和运用。动捕的精度不断提高,传统的有线动捕也被无线动捕所取代。演员身上的紧身衣不再连着数据线,而是挂满了发光的乒乓球,摄影机可以根据乒乓球的运动轨迹,直接计算出动作数据。这样一来,动捕演员就可以不受线缆的束缚,在摄影棚里飞檐走壁,和其他非动捕演员同台拍摄。像《泰迪熊》这类真人与动画混拍的电影,就是依靠无线动捕技术拍出来的。

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经历了20世纪末的不断完善后,动捕技术在21世纪开始了全面普及。2000年的动画《辛巴历险记:迷雾之外》是第一部完全使用动捕技术拍摄的电影,后来大获成功的《指环王》三部曲实现了全动捕化。如今的好莱坞电影已经是动捕技术的天下了。

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《辛巴历险记》扑街了,但它是第一个全动捕化的电影
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指环王里的动捕

动捕技术的优点非常突出。一是效率高,所见即所得,不需要动画师绞尽脑汁去想象复杂的动作;二是成本低,虽然一套动捕设备的价格不菲,但由于可以大批量生产动作,而且速度很快,可以节约巨大的时间成本,平摊到每个动作上往往都很便宜;三是入门门槛低,不太依赖大神动画师,对于小团队来说非常友好。

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但是动捕技术的优越性并不意味着传统动画师会被淘汰。一方面,动捕技术需要真人演员,因此只能模拟真人能表演的动作。对于那些人类肉身做不出来的动作(机甲、飞机、妖魔鬼怪等),还是得靠动画师亲手调关键帧。另一方面,有经验的动画师在动作节奏、幅度、张力上的把控能力,是软件所无法取代的。一套动作被录入电脑,还需要由专业的动画师进行深度的调校,才能作为游戏/电影里的角色动作。高级动画师在审美方面的能力仍然不可替代,动捕技术只会砸掉技术力不够的底层动画民工的饭碗。

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现在的动捕技术,已经从肢体动作推进到了面部动作,也就是我们常听到的“面捕”。面捕的原理和动捕差不多:给真人演员戴上装有传感器的头套,演员的面部表情会被记录在电脑里,生成面部动作数据,然后再把这些数据套用在数字角色上。

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关于目前比较主流的几种动捕技术,在此做一个简单整理:

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今天就不总结了罢~

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