在去年11月10日舉行的WE大會上，一位業(yè)內(nèi)專家身著由閃動(dòng)小方塊組成的奇特裝束，當(dāng)他揮手，其身后屏幕上的機(jī)器人也揮手，無論他做什么動(dòng)作，機(jī)器人都依樣畫葫蘆，動(dòng)作細(xì)節(jié)很是逼真，這便是由動(dòng)作捕捉技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。電影、游戲往往是進(jìn)行“技術(shù)普及”的 方式，因此，相信很多人早已從電影與游戲中了解到“動(dòng)作捕捉”這一技術(shù)名詞。

　　在影像制作中，如果說三維制作外貌細(xì)節(jié)賦予虛擬角色生命，那么越趨近真實(shí)的動(dòng)作與神態(tài)變化則讓角色有了靈魂。電影《猩球崛起》的人猿凱撒全程使用了動(dòng)作捕捉技術(shù)進(jìn)行其肢體動(dòng)作與面部表情數(shù)據(jù)的收集，曾掀起電影業(yè)動(dòng)作捕捉技術(shù)的革命，也讓“動(dòng)作捕捉”這一專業(yè)名詞進(jìn)入更多普通大眾視野。

　　湖南衛(wèi)視馬年春晚李谷一跨時(shí)空對唱引廣泛關(guān)注

　　動(dòng)作捕捉技術(shù)溯源

　　動(dòng)作捕捉出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)后，正式應(yīng)用到動(dòng)畫制作領(lǐng)域則可追溯到20世紀(jì)70年代，迪士尼公司為了改進(jìn)動(dòng)畫制作效果而對演員進(jìn)行動(dòng)作捕捉。而現(xiàn)在的動(dòng)作捕捉，不僅包括我們平時(shí)所理解的身體運(yùn)動(dòng)捕捉，還囊括了表情捕捉，通過相應(yīng)設(shè)備等對人或物體進(jìn)行測量、跟蹤及其在三維空間中運(yùn)動(dòng)軌跡的記錄。從用于物理治療與康復(fù)領(lǐng)域、電影及游戲的影像制作，到舞臺立體影像的還原制作，其應(yīng)用范圍越來越廣。

　　隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，動(dòng)作捕捉技術(shù)也不斷升級。影像制作團(tuán)隊(duì)可通過在真人身上放置mark點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)作位置識別，并利用幾十個(gè)高速攝影機(jī)捕捉演員身上的mark點(diǎn)來反算肢體動(dòng)作，再將這些動(dòng)作還原、渲染，使之在虛擬形象上呈現(xiàn)出來，這就是光學(xué)動(dòng)捕。

　　如今，飛速發(fā)展的傳感器技術(shù)成了動(dòng)作捕捉技術(shù)發(fā)展的“催化劑”。隨傳感器尺寸越來越小、價(jià)格越來越低，基于傳感器的慣性動(dòng)捕已成為光學(xué)動(dòng)捕外的新門類，通過利用傳感器輔以數(shù)據(jù)融合算法來采集人的動(dòng)作姿態(tài)。

　　動(dòng)作捕捉技術(shù)讓虛擬李谷一表演如真人般自然

　　動(dòng)捕技術(shù)進(jìn)入舞美影像制作領(lǐng)域

　　除《猩球崛起》，在人們熟悉的《魔戒》、《霍比特人》、《阿凡達(dá)》等電影里，虛擬形象與真人幾近無二的動(dòng)作打動(dòng)無數(shù)觀眾，也是得益于動(dòng)作捕捉技術(shù)。該技術(shù)還被應(yīng)用在了互動(dòng)游戲領(lǐng)域，玩家只要穿戴上置有傳感器的裝備，便能馬上化身游戲中的主角，虛擬人物一舉一動(dòng)都是對玩家動(dòng)作的真實(shí)再現(xiàn)。

　　值得關(guān)注的是，在剛過去不久的湖南衛(wèi)視馬年春晚上，歌唱家李谷一與1983年的自己跨時(shí)空同臺對唱《鄉(xiāng)戀》，虛擬李谷一形象除了通過三維特效制作首開國內(nèi)立體復(fù)原的真人影像與本人同臺的先河，更是讓動(dòng)作捕捉技術(shù)走進(jìn)了多媒體舞美領(lǐng)域。這個(gè)由國內(nèi)視覺工程服務(wù)商數(shù)虎DigitalTiger制作呈現(xiàn)的影像在晚會直播后迅速引來觀眾熱議。立體復(fù)原與動(dòng)捕技術(shù)帶來的真實(shí)容貌、動(dòng)作細(xì)節(jié)，讓真假李谷一的同臺引發(fā)了現(xiàn)場觀眾的感動(dòng)與感懷。

　　數(shù)虎聯(lián)合創(chuàng)始人劉峰（左一）在湖南衛(wèi)視馬年春晚現(xiàn)場

　　慣性動(dòng)捕重現(xiàn)1983年李谷一表演

　據(jù)了解，光學(xué)動(dòng)捕與慣性動(dòng)捕各有優(yōu)缺點(diǎn)。例如光學(xué)動(dòng)捕對空間位置的反映更為精準(zhǔn)，但光線的干擾容易對動(dòng)作數(shù)據(jù)造成干擾甚至“抹殺”，因此對場地條件有一定要求。而慣性動(dòng)捕則沒有場地限制這一顧慮。

　　那么以“新鮮出爐”的李谷一立體復(fù)原影像制作為例，其動(dòng)作復(fù)原是如何實(shí)現(xiàn)的？數(shù)虎聯(lián)合創(chuàng)始人劉峰透露，在本次虛擬李谷一形象的立體還原制作中，數(shù)虎團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用的是慣性動(dòng)捕技術(shù)：“我們與北京諾亦騰科技有限公司（Noitom）進(jìn)行合作，應(yīng)用了其基于傳感器的慣性動(dòng)捕技術(shù)。”諾亦騰以英文單詞“Motion”的逆向拼寫命名，暗喻了其與動(dòng)作捕捉技術(shù)的深厚淵源，在該領(lǐng)域具有強(qiáng)大實(shí)力，在本文開頭提到的那位身著奇異裝束展示動(dòng)作捕捉技術(shù)的專家，便是該公司首席技術(shù)官戴若犁博士。

　　北京諾亦騰科技有限公司首席技術(shù)官戴若犁博士

　　在李谷一立體虛擬影像的還原制作中，制作團(tuán)隊(duì)進(jìn)棚內(nèi)進(jìn)行了真人動(dòng)作捕捉：真人演員穿戴上動(dòng)作捕捉裝備后，對1983年春晚上李谷一的表演與動(dòng)作進(jìn)行模仿，從而采集動(dòng)作數(shù)據(jù)。海量的數(shù)據(jù)讓該項(xiàng)目在動(dòng)作數(shù)據(jù)修復(fù)這一環(huán)節(jié)便用了將近兩周。這個(gè)項(xiàng)目制作為何選擇慣性動(dòng)捕？據(jù)數(shù)虎團(tuán)隊(duì)技術(shù)人員解析，該技術(shù)的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，可讓動(dòng)作信息更為準(zhǔn)確，使得后期修復(fù)效果更精準(zhǔn)。當(dāng)收集的動(dòng)作數(shù)據(jù)被識別后，動(dòng)畫師可以在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的鏡頭中調(diào)整、控制虛擬形象運(yùn)動(dòng)，使其運(yùn)動(dòng)更接近真人，讓人物形象的呈現(xiàn)更真實(shí)自然。

　　每一項(xiàng)技術(shù)的誕生都為了在合適的地方得到最恰如其分的應(yīng)用。而在視覺服務(wù)領(lǐng)域，很多技術(shù)都可以“為我所用”。無論是應(yīng)用于醫(yī)療、體育等領(lǐng)域的動(dòng)捕技術(shù)，還是曾多用于教育、辦公中的投影技術(shù)，都可以通過改進(jìn)，應(yīng)用到電影、多媒體舞美等領(lǐng)域，讓人們通過眼睛穿越在虛擬與現(xiàn)實(shí)之間，獲得不同的體驗(yàn)。相信未來將有更多技術(shù)能被應(yīng)用到視覺表現(xiàn)領(lǐng)域，帶來更新奇震撼的效果。盡管從原始技術(shù)到最終應(yīng)用的發(fā)展路上或許橫亙著無數(shù)困難，但這也正是創(chuàng)造更有趣的視覺呈現(xiàn)道路上的墊腳石！

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