动作捕捉系统
简介
动作捕捉系统涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据。在运动物体的关键部位设置跟踪器,由 Motion capture 系统捕捉跟踪器位置,再经过计算机处理后向用户通过可以在动画制作中应用的数据。当数据被计算机识别后,动画师即可以在计算机产生的镜头中调整、控制运动的物体。
分类
从应用角度来看,表演动画系统主要有表情捕捉和身体动作捕捉两类;从实时性来看,可分为实时捕捉系统和非实时捕捉系统两种。
到目前为止,常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式和光学式。同时,不依赖于专用传感器,而直接识别人体特征的动作捕捉技术也将很快走向实用。不同原理的设备各有其优缺点,一般可从以下几个方面进行评价:定位精度;实时性;使用方便程度;可捕捉运动范围大小;成本;抗干扰性;多目标捕捉能力。
历史
用于动画制作的动作捕捉技术的出现可以追溯到 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制作效果。当计算机技术刚开始应用于动画制作时,纽约计算机图形技术实验室的 Rebecca Allen 就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。之后从 20 世纪 80 年代开始,美国 Biomechanics 实验室、 Simon Fraser 大学、麻省理工学院等开展了计算机人体动作捕捉的研究。此后,动作捕捉技术吸引了越来越多的研究人员和开发商的目光,并从试用性研究逐步走向了实用化。 1988 年, SGI 公司开发了可捕捉人头部运动和表情的系统。随着计算机软硬件技术的飞速发展和动画制作要求的提高,目前在发达国家,动作捕捉已经进入了实用化阶段,有多家厂商相继推出了多种商品化的动作捕捉设备,如 MotionAnalysis 、 Polhemus 、 Sega Interactive 、 MAC 、 X-Ist 、 FilmBox 等,其应用领域也远远超出了表演动画,并成功地用于虚拟现实、游戏、人体工程学研究、模拟训练、生物力学研究等许多方面。
主要代表品牌
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