《阿凡達2:水之道》正在熱映吻氧，導演詹姆斯·卡梅隆再度帶來特效盛宴溺忧，尤其是水下動作捕捉技術的運用，讓影片中角色呈現(xiàn)得惟妙惟肖盯孙。
好萊塢大片采用動捕技術早不是新鮮事鲁森。2009年，《阿凡達》的成功便引領了一波動捕浪潮振惰，不僅讓這個技術在影視行業(yè)擔起重任歌溉，后來也延伸到游戲、運動追蹤等領域骑晶，到今年痛垛，虛擬數(shù)字人開始靠動捕完成實時動態(tài)。
本質(zhì)上桶蛔，動捕就是通過捕捉目標的全身動作或面部表情匙头，重建一個高度擬人化的虛擬角色，相當于創(chuàng)造了一個數(shù)字化的虛擬分身羽圃。隨著元宇宙浪潮展開的對技術應用的探索乾胶，動捕設備向“平民化”發(fā)展，出現(xiàn)了一些消費級產(chǎn)品朽寞。
市面上识窿，主流的動捕品牌和設備包括OptiTrack、Vicon脑融、NOKOV喻频、Xsens MVN Animate以及Sony近期發(fā)布的便攜式動捕產(chǎn)品"Mocopi"等。相較十年前動捕設備動輒上百萬級的成本肘迎，當下的動捕產(chǎn)品開始因需求的出現(xiàn)朝著采集更精確甥温、成本更低廉、使用更便捷的方向發(fā)展妓布，“萬元級”甚至“千元級”的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)姻蚓，為創(chuàng)作者提供了高效的制作工具。
當前匣沼，主流的動捕技術主要有“光學式動作捕捉”和“基于慣性的動作捕捉”兩種狰挡，相應地產(chǎn)生了各種設備。當創(chuàng)作工具擺在貨架上，不同類型的創(chuàng)作者們?nèi)绾芜x擇加叁？
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 元宇宙增加動捕技術應用場景
很多人對動作捕捉（Motioncapture）技術不太了解倦沧，但它的應用其實你已經(jīng)多次見過，尤其是在電影里它匕。
好萊塢大片曾誕生過許多“似人非人”的經(jīng)典形象展融，比如漫威系列《復仇者聯(lián)盟》中的滅霸，《變形金剛》中的擎天柱豫柬、大黃蜂等汽車人告希，以及當前正在熱映的《阿凡達》續(xù)集中的納威人。這些不是一般“人”的角色用生動的面部表情和自然的動作表現(xiàn)轮傍，在銀幕上傳達著他們的情感和個性暂雹。以往首装，前期拍攝要給演員做長時間的妝造创夜，后期再靠CG動畫逐幀制作，處理不好就會產(chǎn)生頓澀感和機械感仙逻，說白點就是“假”驰吓，動捕技術就是后來為解決這些問題而被引入到電影的制作中。
從2000年開始系奉，動捕技術在電影中的應用進入井噴式發(fā)展期檬贰。2001年，《指環(huán)王》中癡迷魔戒的咕嚕一角就是動捕技術創(chuàng)造的經(jīng)典缺亮。2004年上映的動畫電影《極地特快》完全使用動作捕捉制作翁涤，首次實現(xiàn)了身體動作和面部表情同時捕捉的目標。2009年萌踱，《阿凡達》的成功將動捕浪潮推向高點葵礼，該片憑借將3D虛擬攝影與動作捕捉技術結合，再利用CG特效并鸵，幾乎完全在棚內(nèi)創(chuàng)造出了潘朵拉星球上的一切鸳粉，成為影史上的里程碑。
動捕技術不僅給影視行業(yè)帶來了飽含科技感的呈現(xiàn)形式园担，也在游戲届谈、體育、教育等行業(yè)有諸多妙用弯汰。近些隨著3A游戲逐漸增多艰山，對應的次世代美術制作工藝也在進化，動捕已經(jīng)成為了必不可少的技術咏闪，比如在游戲《絕地求生》中曙搬，利用動捕技術后，游戲中的虛擬形象高度逼真，行走织鲸、奔跑和射擊動作與真人無異舔腾。在體育訓練中，訓練師可以通過動捕設備捕捉運動員的技術動作搂擦，并加以分析稳诚，進而更高效、直觀地指導和糾正運動員的動作施放瀑踢。
元宇宙浪潮來襲后扳还，動捕的應用場景又進一步拓寬。近年來橱夭，大量的虛擬主播氨距、虛擬偶像、虛擬客服在直播電商棘劣、娛樂節(jié)目俏让、服務平臺中應用，想要讓這些虛擬人“活得即時”茬暇，動捕技術就成了一種解決方案首昔，使用場景需求的增加直接推動著動捕技術和設備加速進化。
動捕的技術邏輯并不難理解糙俗。簡單來說勒奇，動捕設備就是能捕捉人類全身動作甚至面部表情的一套系統(tǒng)，通過數(shù)學計算處理巧骚，還原或重建一個三維模型的虛擬角色赊颠，可以是人，也可以是擬人化的物劈彪，這個角色能隨著人的動作竣蹦、表情的變化而變化。
目前粉臊，主流的動捕技術主要有兩種草添，分別是光學式動作捕捉（簡稱“光學動捕”）和慣性傳感器動作捕捉（簡稱“慣性動捕”）。
光學動捕依靠一整套精密而復雜的光學攝像頭來實現(xiàn)扼仲，通過計算機視覺原理远寸，由多個高速攝像機從不同角度對目標特征點進行跟蹤，完成全身動作數(shù)據(jù)的捕捉和收集屠凶，以便給角色模型提供構建參數(shù)實現(xiàn)目標效果驰后。一般來說，采用的攝像機越多矗愧，動捕的效果越好灶芝。
絕大多數(shù)美國大片都采用了光學動捕郑原，尤其在《戰(zhàn)爭機器》、《狙擊精英》夜涕、《古墓麗影》這種需要重點描繪主角肢體動作的作品中犯犁，光學動捕起到了至關重要的作用。不過女器，光學動捕由于需要搭建專業(yè)的動捕棚以及許多專業(yè)級的攝像頭來實現(xiàn)酸役，使得其成本動輒高達百萬元以上，成為向消費市場普及的一大障礙驾胆。
慣性動捕則是通過傳感器來捕捉動作涣澡。一般將加速度計、陀螺儀和磁力計等慣性傳感器設備安裝在目標的全身各處丧诺，通過數(shù)據(jù)傳輸入桂、數(shù)據(jù)處理后建成三維模型。雖然慣性動捕后于光學動捕出現(xiàn)驳阎，但其成本更低廉抗愁、操作更便捷，開始應用在動畫制作搞隐、步態(tài)分析驹愚、生物力學、人機工程劣纲、虛擬主播等領域。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 動捕設備走向“平民化”
經(jīng)過20多年的高速發(fā)展谁鳍，無論是光學動捕還是慣性動捕癞季，都在朝著采集更精確、成本更低廉倘潜、使用更便捷的方向發(fā)展绷柒。技術的不斷演變恰趕上元宇宙潮流，動捕不再只是好萊塢電影涮因、3A游戲制作商們的“專利”废睦，隨著設備越來越“平民化”，普通人也可以輕易地創(chuàng)建虛擬分身养泡，并進行衍生創(chuàng)作嗜湃。
在光學動捕領域，OptiTrack是不得不提的名字澜掩，作為全球最大的動作捕捉提供商购披，一直向需求市場輸出高性能的光學追蹤設備。據(jù)不完全統(tǒng)計肩榕，全球69%的影片使用了OptiTrack光學動捕系統(tǒng)刚陡，包括漫威電影《復仇者聯(lián)盟4：終局之戰(zhàn)》、《蜘蛛俠：英雄歸來》，《奇異博士》筐乳、《雷神3：諸神黃昏》等歌殃。2017年，利亞德集團完成了對OptiTrack的收購蝙云，在保留北美開發(fā)團隊的基礎上挺份，大力拓展中國市場，其在國內(nèi)建立了生產(chǎn)基地贮懈，部分鏡頭也在國內(nèi)量產(chǎn)匀泊，提升了該品牌在中國市場的占有率。
OptiTrack旗下有多種動捕產(chǎn)品朵你。最新的CinePuck 發(fā)布于今年8月各聘，這是一個專為虛擬制作、混合現(xiàn)實和廣播工作室打造的動作跟蹤工具 抡医。
從外觀上來看躲因，CinePuck的造型較為小巧，采用主動跟蹤技術開發(fā)忌傻，可為實時工作流程和機內(nèi)視覺效果提供較高的跟蹤精度和準確度大脉，即使在有明顯遮擋的生產(chǎn)環(huán)境中也不會受到太多影響。CinePuck可以通過多個安裝點連接到任何攝像裝備上水孩，以保持跟蹤穩(wěn)定性镰矿。如果配套使用OptiTrack旗下的相機，還可以使用該品牌旗下Motive 軟件處理的光學數(shù)據(jù)俘种，為實時制作提供高質(zhì)量秤标、強流暢的跟蹤效果。
CinePuck 現(xiàn)已上市宙刘，官方建議零售價為 2999 美元苍姜，約合人民幣20910元。按照OptiTrack 品牌經(jīng)理 Neil Abrew的公開說法悬包，利用CinePuck 衙猪，客戶可以在30x30 英尺的空間內(nèi)實現(xiàn)全體積跟蹤，總成本約為3萬美元（約合21萬元）布近。
除了CinePuck 之外垫释，OptiTrack旗下還有Primex 41、Primex 22吊输、Primex 13等多款光學動捕攝像頭饶号，售價從2499美元至6499美元不等。與此同時季蚂，OptiTrack提供了與攝像頭適配的一系列光學動捕軟件茫船。
Vicon在光學動捕領域同樣大名鼎鼎琅束。它由英國著名的光學動捕系統(tǒng)供應商Oxford Metrics Limited開發(fā)，專門為動畫制作量身定做算谈，是世界上第一個設計用于動畫制作的光學動捕系統(tǒng)涩禀。Vicon已在《角斗士》、《星球大戰(zhàn)》等的經(jīng)典影片中發(fā)揮了重要作用然眼，創(chuàng)造了很多經(jīng)典的動畫鏡頭艾船。
今年7月，Vicon推出了新一代旗艦級系列攝像機Valkyrie高每，該系列共四款型號屿岂，旗艦機型VK26是虛擬制片和視覺特效等高要求應用場景的理想選擇，因為它擁有2600萬像素和全畫幅150FPS的高刷新率性能指標鲸匿，能夠覆蓋極大的場地空間面積爷怀。除此之外，Valkyrie系列還包括VK16带欢、VK8运授、VKX等多款更低級別的攝像機。由于面向?qū)I(yè)級乔煞，Valkyrie系列攝像機的售價較高吁朦，業(yè)內(nèi)預計一套動捕系統(tǒng)要在50萬元以上。
在國內(nèi)渡贾，北京度量科技有限公司旗下的NOKOV有較高知名度逗宜，主要應用于機器人、無人機等智能體室內(nèi)定位與協(xié)同控制剥啤，機械臂锦溪、仿生機器人、人體步態(tài)動作捕捉府怯，虛擬仿真、大空間VR防楷、虛擬現(xiàn)實牺丙、影視特效制作等多種不同場景。NOKOV光學三維動作捕捉系統(tǒng)主要由三維動作捕捉鏡頭复局、連接器冲簿、光學標定系統(tǒng)、反光標識球亿昏、鏡頭連接線峦剔、鏡頭固定裝置套件和軟件組成。
NOKOV動捕系統(tǒng)工作時需要多個Mars系列動作捕捉鏡頭進行動作采集角钩，Mars12H產(chǎn)品的鏡頭分辨率為1200萬像素吝沫，頻率300赫茲呻澜。官網(wǎng)并未公布該套系統(tǒng)的售價，但其強調(diào)NOKOV的價格比其他任何光學動作捕捉系統(tǒng)都更具競爭力惨险。
成立于2015年羹幸，總部位于中國上海的青瞳視覺也是國內(nèi)光學動捕領域的知名廠商。今年9月青瞳視覺攜光學動捕系統(tǒng)“普羅米修斯”辫愉，亮相2022世界人工智能大會栅受，特點是支持雙人動作捕捉。在世界人工智能大會的現(xiàn)場恭朗，青瞳視覺搭建了12臺X1動捕相機屏镊，在5m*5m的空間范圍內(nèi)，能夠精確有效地捕捉雙人動捕演員的動作痰腮。
“普羅米修斯”的主要賣點是“萬元級”的低廉價格定位而芥，官網(wǎng)顯示，由8臺X1動捕相機诽嘉、8個支架蔚出、1個校準桿等套件組成的光學動捕系統(tǒng)售價29999元。相機越多虫腋、套件越多的系統(tǒng)售價則相應提高骄酗。
在慣性動捕領域，Xsens MVN Animate動作捕捉系統(tǒng)聲名遠播悦冀，它面向?qū)I(yè)級市場趋翻，專為游戲、電影盒蟆、動畫和現(xiàn)場娛樂的使用而優(yōu)化踏烙。在制作中使用Xsens的知名游戲及電影有《曼達洛人》、《命運2》历等、《X戰(zhàn)警:黑鳳凰》讨惩、《地獄之刃》和《黑豹》等。
Xsens MVN Animate有17只無線跟蹤傳感器寒屯，相比于光學動捕大多只能在室內(nèi)使用荐捻，該系統(tǒng)可在戶外所有條件下傳送好萊塢級慣性動捕數(shù)據(jù)，同時支持多人動作捕捉寡夹，可與Manus VR手套以及主要3D軟件包無縫協(xié)作处面。此外，這款系統(tǒng)宣稱在所有場景中抵抗磁性干擾菩掏，即使在具挑戰(zhàn)性的磁干擾環(huán)境中魂角，也能提供高質(zhì)量的動捕數(shù)據(jù)。
國內(nèi)市場中較知名的慣性動捕廠商有諾亦騰智绸，推出了入門級動捕Perception Neuron 3及Pro版野揪。該公司從2012年成立起便開始從事慣性動作捕捉技術與產(chǎn)品的研發(fā)访忿。為了降低大眾使用動捕技術的門檻，入門級產(chǎn)品包含全身17個節(jié)點的慣性無線傳感器囱挑，通過穿戴綁帶或者選配的動捕壓縮服的形式固定在使用者全身醉顽。
在產(chǎn)品設計方面，Perception Neuron 3傳感器追求小巧平挑，重量僅為4g左右游添，長度約27mm，寬度約16mm通熄，長度和一枚一元錢硬幣的直徑差不多唆涝。動捕設備的小型化保證了制作流程的可移動性，可使使用者在更多的環(huán)境中進行動捕工作唇辨。這套慣性動捕系統(tǒng)官方售價為22800元廊酣，相比光學動捕系統(tǒng)動輒數(shù)十萬、上百萬的價格具有成本低廉的優(yōu)勢赏枚。
更為“親民”的慣性動捕設備則是Sony最新發(fā)布的便攜式動捕追蹤器Mocopi亡驰，它由6個紐扣大小的跟蹤傳感器和專用的智能手機應用程序組成，售價為49500 日元（約2610元）饿幅。Mocopi注重便捷性凡辱，追蹤傳感器直徑為 3.2 厘米，重量為 8g栗恩。它無需計算機即可工作透乾，在室外也能使用。不過磕秤，由于傳感器數(shù)量較少乳乌，Mocopi的動捕效果也可能略打折扣，對于Vtuber市咆、虛擬主播來說汉操，Mocopi或許能夠滿足他們的需求。
從市場主流的動捕產(chǎn)品來看蒙兰，相比數(shù)年前動輒需要投入百萬級成本的動捕設備客情，當下的動捕系統(tǒng)售價越來越便宜，科技含量也有所升級癞己。可以明顯感受到的趨勢是梭伐，各個動捕廠商們都在開發(fā)“平民級”的動捕設備痹雅，尤其是便攜性較強的慣性動捕系統(tǒng)，可以讓普通創(chuàng)作者輕易地創(chuàng)建數(shù)字內(nèi)容糊识。
沒準哪一天绩社，有創(chuàng)意的UGC內(nèi)容創(chuàng)作者也能制作出叫好又賣座的虛擬大片摔蓝。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?你認為動捕設備還能創(chuàng)造哪些新內(nèi)容？
