動作捕捉技術到底是個什么東西呢?
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2022-11-23
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我們今天所說的動作捕捉,通常是指3D游戲或動畫中,通過傳感器和軟件轉錄成數字模型的真實演員的動作。眾所周知,動漫和游戲中的角色(包括人物和動物)都是要有動作的,比如跑、跳、打等等。
在動作捕捉技術出現之前,所有這些動作都需要人工一幀一幀的繪制。無論是2D還是3D,動畫還是游戲,都需要動畫師/演員根據自己的感受和經驗,一點一點地手動調整關鍵幀,一幀一幀地模擬角色的動作。
這種生產方法的缺點是顯而易見的。過于依賴動畫師的面部表情捕捉情況,不同層次的動畫師做出的動作千差萬別,導致產品成本和質量不可控。
為解決上述問題,動作捕捉技術應運而生,我們今天所說的動作捕捉誕生于上世紀60年代的美國。一位名叫李·哈里森三世的動畫師發(fā)明了Animac,這是世界上第一個計算機捕捉系統(tǒng)。
系統(tǒng)中有一套“電子服裝”,衣服上的電位器通過數據線與電腦相連。真正的演員穿上演出服進行表演,表演會實時傳輸到電腦,轉換成相應的關鍵幀數據。
動態(tài)捕捉技術的優(yōu)勢非常突出:
一是效率高,所見即所得,不需要動畫師絞盡腦汁去想象復雜的動作;
第二,成本低。一套動態(tài)捕捉設備雖然價格不菲,但由于速度快、批量生產,可以節(jié)省巨大的時間成本,而且平均分攤到每個動作上,往往非常便宜。
第三,入門門檻低,不太依賴大神動畫師。對于小團隊來說非常友好。
幾個身著黑衣的演員,站在中間表演各種動作,然后電腦里會有相應的骨骼動作,這是optical動作捕捉。
光學動作捕捉主要有兩個設備,一個是攝像頭,一個是反光標記球。照相機會發(fā)出特定波長的光。被標記反射后,每個攝像頭都有標記的二維坐標。通過軟件的三維重建算法計算后,即可獲得Marekr在場地中的三維坐標。
當攝像頭以一定的頻率將坐標傳輸給軟件進行計算時,姿態(tài)分析會有不同時間的標記坐標數據。時間和坐標是動態(tài)捕捉系統(tǒng)可以獲得的兩個原始數據。
據此,軟件可以計算出剛體的速度、加速度矢量和六自由度位姿信息。將這些信息導入到MotionBuilder中進行修復,再導入到3dMax、Unreal等軟件中與模型綁定,就可以得到我們常見的動畫效果了。