光學動作捕捉技術作為近些年飛速崛起的前沿技術,其最廣為大眾所知的應用場景仍為在許多好萊塢科幻大片的制作中,如電影《金剛》、《指環王》、《復仇者聯盟》、《泰坦尼克號》、《阿凡達》等。動作捕捉演員在綠幕前進行一系列無實物表演,其動作被記錄形成最終令人震撼的視覺特效。
接下來將分為動作捕捉在影視動畫特效制作中的優勢、動作捕捉特效制作流程、以及實際應用案例介紹三個板塊,分別進行光學動作捕捉應用於影視特效的詳細相關介紹。
1動作捕捉系統優勢
1.1高效率
傳統的影視特效中,虛擬人物與虛擬場景的制作采用特效師逐幀手K的方式,一部200分鍾的電影如果全部采用該方法,需要十五名動畫師花費三個月時間才能完成。1914年,出現了轉描技術,即先將拍攝好的真人影片投射在玻璃上,再通過畫師逐幀將真人拓印在畫紙上。而后,動作捕捉技術逐步發展起來,拍攝好的真人表演可依賴於先進的計算機軟硬件技術,可以直接與電腦中虛擬形象實現同步,特效制作周期縮短到原有的十分之一甚至更短。
1.2成片質量好
真人動作是人體全身關節肌肉協調后的外在表現,一些細微的動作變化是很難通過手K方式表現出來的,而動作捕捉技術能夠做到真人動作的高逼真度呈現,而一個虛擬人物的動作表演,也可以使用更多專業的替身去實現同一虛擬角色不同動作的專業表演呈現,提高了虛擬人物動作演繹效果。同時也擴大了虛擬場景中人與物呈現效果的可能性,一棵樹一只小動物通過動捕實現更生動的擬人方式,演員的表演力與先進的動作捕捉技術結合,可以表演萬物。
未來,隨着動作捕捉技術的普及,動作捕捉的專業演員會更加稀缺,《指環王》中著名的“咕嚕”扮演者—安迪·瑟金斯就在好萊塢開辦了一個專門培養動捕演員的學校,目前已達到五六百人規模。
1.3動作數據可重復利用
在重復場景的多次表演中,演員的每一遍表演會存在細微差別,而只要記錄下演員在一個場景下的動作捕捉數據,即可通過數據播放實現在不同動作捕捉搭建場景下的表演,而一些簡單的行走、奔跑動作數據也能夠隨時提取用於多個場景。
2使用動作捕捉的影視動畫制作流程
2.1場景搭建與角色綁定
光學動作捕捉系統在場地的搭建首先需進行光學鏡頭在拍攝地的布置,確保合適數量的光學鏡頭布置在場地周圍,並進行鏡頭角度的調整,確保其可視范圍能夠覆蓋動作捕捉空間,然后配合動作捕捉軟件進行“L”形標定與“T”形標定,在場地中建立起空間坐標系。
接着在演員與道具表面貼好Marker點,建立Markerset並綁定軟件模型,這一過程中需要演員進行一組動作數據的采集,並通過Marker點綁定人體骨骼,進而將骨骼數據導入Unity、Unreal、Motion builder、Maya等第三方軟件中,與里面的人物模型結合,實現虛擬角色與真人動作的綁定與驅動。
2.2演員動作捕捉數據采集
在動作捕捉演員進行實景表演時,通常會看到其身穿全黑的緊身衣,身上關鍵位置布置白色小球,這些小球就是Marker點,它表面塗有反光材料,能鏡面反射照到它的光線。分布在場地周圍的光學動捕鏡頭會發射紅外線,當Marker點反射回去的紅外線被兩個以上鏡頭接收時,這些Marker點就會被定位,在軟件中顯示出來,從而實現動作數據采集。
2.3后期數據處理
主要為數據的清理與矯正,在動作數據采集的過程中存在一些Marker點被遮擋導致數據錯誤或丟失、某些動作下模型穿模等問題,這就需要后期在軟件中進行矯正,手動連接不同動作數據以去除穿模動作。
3NOKOV度量動作捕捉用於影視動畫制作實際案例
3.1杭州婷豪電漫,綠幕動作捕捉特效制作
3.2廣州體育學院,足球動畫教學制作
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