"动态捕捉技术"——当前费用最为昂贵的动画制作技术,它擅长利用计算机与专业动作捕捉摄像机将真实世界的体感植入虚拟的画面环境中,从而令人在虚拟环境中亦能有超现实的体验。《阿凡达》、《加勒比海盗》等大量高成本电影均在这个技术上花费数亿美元;日前,巨人旗下3D新作《仙侠世界》将这一技术应用到了游戏画面研发中,不仅仅是电影和游戏,人体工程学、生物力学领域也开始广泛地运营这款技术辅助研究工作,当这样一款时下最先进的画面制作技术越来越近地贴入我们的生活,将给我们带来什么样的改变? [我有话想说]
了解"动态捕捉"
最早用于动画制作的"动态捕捉技术"可以追溯到20世纪70年代,迪斯尼公司曾试图通过捕捉演员的动作以改进动画片的画面效果,却因为没有高效的图像处理工具,也就是计算机而搁浅。
动态捕捉技术真正开始飞速发展,源于计算机的广泛应用。纽约计算机图形技术实验室的Rebecca Allen设计了一种光学装置,将演员的表演姿势投射在计算机屏幕上,作为动画制作的参考。之后,迪斯尼也正式这一技术用于动画制作,由《狮子王》开始,憨实的辛巴、卖萌的辛巴、威风的辛巴……这都是由动态捕捉技术中精准的表情捕捉实现,自此,"动态捕捉技术"正式走向了实用化。
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"动态捕捉"与电影
目前,"动态捕捉"技术运用最广的便是影视动画制作,2010年由卡梅隆亲自操刀制作费高达3亿美元的成功之作《阿凡达》令这个贵得令人窒息的技术广为人知。
在《阿凡达》中,男女主角的脸部特写镜头极多,刻画得尤为细腻,令人真切地感受到角色的悲伤与欢乐,这样真实的描绘均是通过演员脸部的小贴片捕捉肌肉动作实现,看演员们脸上那些小黑点可不是痘痘哦,那都是用来捕捉表情的小贴片,而最后这张特写则是在电影里呈现的效果啦!
相信很多朋友在最初观看《加勒比海盗》的时候都会惊叹,这得要多鬼斧神工的化妆术才能将这么多演员一个个变成这么吓人的样子啊,替化妆师感到压力山大……其实它的奥妙不是化妆师,而是"动态捕捉技术"。
看上下图的对比你是不是有幻灭的感觉?其实你所观看到的所有惊悚刺激画面都是通过动作演员身上那大大小小的膏药(动作捕捉小球)实现的:演员表演动作,计算机捕捉动作,并令电脑里预先准备好的三维建模重现这些动作,这就是《加勒比海盗》的秘密——这个秘密科室很贵的哦,一秒钟数万美元!
当然,不仅仅是《阿凡达》和《加勒比海盗》,《金刚》、《猿星崛起》、《功夫熊猫》、《丁丁历险记》……基本上现在只要是部电影,只要里面有真实人物难以表现的场景都离不开"动态捕捉"了,不信可以百度一下。
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"动态捕捉"与游戏
当 "动态捕捉"技术走进游戏制作时会有什么样的表现呢?
巨人新作《仙侠世界》聘请了亚锦赛武术冠军王健演绎游戏内所有角色动作,使用动态捕捉技术,全程捕捉其真人演绎的动作,将这些真人动作轨迹数据运用到游戏画面制作中,最终亦实现了十分出色的画面效果。
"动态捕捉"技术根据实现形式来分有很多种,《仙侠世界》采用的是当前主流的"光学动态捕捉"技术,斯皮尔伯格导演的《丁丁历险记》、以及红透半边天的《功夫熊猫》均使用的此项技术,其原理是通过特殊动作捕捉摄像机将专业演员与计算机相连,演员身体各个部位都附有反光小球,将游戏中所有角色可能发生的动作进行真人表演,摄像机捕捉反光球的数据后实时存储到控制电脑里,再由电脑前的专业动画师处理数据,建立三维模型。
由于计算机精确捕捉了真实人物的动作,其后期制作出来的画面效果比传统单一电脑制作的画面更加真实、细腻,有代入感。
传统的游戏研发采用关键帧、过程模拟等方法进行画面制作,这些方法不但不能保证运动的自然性,并且需要耗费动画师大量的时间和精力。与传统的技术相比,动态捕捉技术虽然费用昂贵,却有着实时性、直接捕捉真人动作,生成模型,能节约前期建帧、模拟的过程,大大地提高动画制作的水平与效率,且高速度、高质量、超拟真,还能有效地控制游戏研发成本,使游戏制作过程更为直观便捷,制作画面效果更为生动。
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"动态捕捉"与学术研究
除影视动画制作外,动态捕捉技术也成功地运用于虚拟现实、游戏、人体工程学研究、模拟训练、生物力学研究等许多方面。
体育训练者们通过"动态捕捉技术"捕捉运动员的动作,从而进行量化分析,结合人体生理学、物理学原理,研究改进的方法,使体育训练摆脱纯粹的依靠经验的状态,进入理论化、数字化的时代。还可以把成绩差的运动员的动作捕捉下来,将其与优秀运动员的动作进行对比分析,从而帮助其训练提高成绩。
在当前机器人全自主控制尚未成熟的情况下,机器人控制者们能够应用"动态捕捉技术",捕捉需要在危险环境下进行的动作,并将动作数据实时传送给机器人控制其完成同样的动作,与传统的遥控方式相比,应用"动态捕捉"技术遥控可以实现更为直观、细致、复杂、灵活而快速的动作控制,大大提高机器人应付复杂情况的能力,有着十分重要的意义。
电影、游戏、运动……"动态捕捉"技术已经一点一点渗透进我们生活的每个角落,当它完全占领这个世界时,我们的人生会变成什么样子?
也许,一个崭新的时代即将来临。
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