什么是动作捕捉技术?
动作捕捉技术在现在的3A大作和电影当中经常使用,那么动作捕捉技术到底是个什么东西呢?
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。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。
在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。
这种生产方式的缺点很明显,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。
为了解决以上问题,动作捕捉技术应运而生,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。
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。
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。
几个演员一袭黑衣,站在中间表演着各种动作,然后电脑里会有对应的骨骼运动,这就是光学动作捕捉。
光学动作捕捉主要设备就是两个,一个是摄像头,另一个是反光标记球(Marker),摄像头会发出特定波长的光,经Marker反射后,每个摄像头里都有Marker的二维坐标,经软件的3D重建算法计算后,Marekr在场地里的三维坐标就能得到。
摄像机以一定频率传送坐标给软件计算,那么就有了不同时间的Marker坐标数据,时间与坐标就是动捕系统能得到的两个原始数据。
据此,软件能计算出速度、加速度矢量以及刚体的六自由度位姿信息。把这些信息导入到MotionBuilder里做修复,再导入到3dMax、Unreal等软件里与模型绑定,就能得到我们常见的动捕动画效果了。