影视中的动作捕捉
幻境科技 HuanTek 点 击 蓝 字 关 注 我 们 动作捕捉（动态捕捉）|指通过各式机器设备或传感器记录人与其他物体动作的技术。 这种技术起源于动画制作领域，在影视制作、军事等领域发扬光大，并扩展到娱乐、体育、医疗、教育、机器人等诸多领域，目前全球市场规模已经接近10亿美元大关，年均复合增长率超过15%，同时也被列入国家创新规划的重要战略前沿技术之一。 在当下动作捕捉落地的领域中，最受瞩目且应用最广的当属以下领域。 动画影视制作 在此过程中，往往会出现一些真实人类很难通过化妆来扮演的角色（比如体型比例差距很大的矮人和巨人、其他非人类的人形生物和机器人与外星人、只有二维平面的动画虚拟角色等），这种时候往往需要用到由计算机生成的虚拟模型去模拟动作，因此，如何让模拟或虚构出来的动作实现逼真效果则是个技术难题。 1914年/动画师麦克斯费舍尔发明了“动态影像描摹”法，也是世界上最早的动作捕捉技术 “动态影像描摹法”是通过描摹真实镜头下的人体动作去进行动画创作，在还没诞生计算机的年代已经是非常超前的技术。 此后六七十年间，“动态影像描摹法”一直是动画制作的主流动捕方法。先后诞生出《白雪公主与七个小矮人》（1937，美国）、《铁扇公主》（1941，中国台湾）、《白蛇传》（1958，日本）等享誉内外的动画。 八十年代/计算机的算力不断提升，通过传感器与计算机技术来实现动作捕捉与人体建模已成为可能 1983年，麻省理工大学推出最早的光学动作捕捉技术——基于LED的木偶图像化系统。 同年，美国魔神公司成立，通过搭建专用的摄影棚，给动捕演员穿上布满LED或其他标识点的紧身衣，在设置场景里通过特殊的照相机进行动捕拍摄。尽管用于被摄像头识别的标记点经历了多代的进化，光学动捕的模式——“摄影棚+动捕服+动捕相机”依然被沿用至今。 电影《指环王》片中角色“咕噜”，这一经典形象是由动作捕捉演员的先驱安迪瑟金斯扮演。安迪瑟金斯穿上专用的光学动捕服装进行演绎，计算机根据捕捉到的动作数据渲染出“咕噜”的一连串动作。正因为是真人的动作，所以片中“咕噜”的动作行云流水、自然逼真，丝毫没有违和感。知名好莱坞《指环王》、《猩球崛起》、《星球大战》、《阿凡达》、《金刚》等大片均应用动作捕捉技术。可以说，动作捕捉技术为提高虚拟角色的真实感提供很好的保障。 不过，这种光学动作捕捉技术成本往往十分高昂，在实际拍摄过程中，除去演员与工作人员的成本，光是搭建影棚与场景、购买专用摄像机与动捕服装就得花费数百万元。因为光学技术不仅会受到场地光照亮度的影响，也会受到拍摄角度和多人身影重叠造成的遮挡问题的影响。 那么，有没有一种能够替代光学的动捕技术呢？ 目前，越来越多人将目光抛向同为市场主流动捕技术之一的惯性动作捕捉技术。其优点是成本较为低廉，与光学动捕系统相比，惯性动捕系统的成本仅占其十分之一。国内多家动捕厂商包括广州幻境科技有限公司也在积极开拓基于惯性动捕的影视制作解决方案与市场。 不过，比起已发展近40年的光学技术，起步仅20年的惯性动捕技术有着其天生的缺陷——惯性传感器使用时间久了会产生累积漂移，使得测量的动作数据越来越不准确。 为此，广州幻境科技有限公司采用最尖端的计算机视觉技术，与惯性动捕技术进行有机融合——惯性动捕用在手部的精细动作识别上，而计算机视觉动捕则用来捕捉全身动作并给予惯性动捕套件实时校准的功能。 这种基于计算机视觉的动作捕捉技术的成本将比纯惯性动捕技术方案更加低廉，精准度可与光学动捕媲美，同时还能解决遮挡、无法识别手部精细动作等问题。可以说，计算机视觉动捕将是未来影视制作动捕技术的新出路。
