动作捕捉在影视作品中的应用

过测量声 波从 发送器 到接 收器 的时间或 者相位 差 ，系统可 以计 算 并确定接 收器 的
位置和 方向。 Ｌ ｇ ｃ ｈ Ａ ｏ ｉ ｃ 、Ｓ Ｃ等公司 都生产超 声 波动作捕 捉设备 。 ｔ 声学式动 作捕捉 器装 置成本较 低 ，但对运 动的捕 捉有较 大延 迟和滞后 ，实时 性较差 ，精度一 般不很 高 ，声源和 接收器 间不 能有 大的遮挡 物体 ，受噪声 和 多次 反射等干 扰较 大。 由于 空气 中声波 的速度 与气压 、湿 度、温度 有 关 ，所 以还 必须
４ 影视制作 ｌＮｏ ｅ ｅ ０１ ４ ｖ ｍｂ ｒ ２ ０
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置和运动 轨迹 。实 际上 ，装置上任 何一 点的运 动轨迹 都可 以求 出 ，刚性连 杆 也可 以换成长 度可 变的伸缩 杆 ，用位移 传感器 测量其 长度 的变化 。 机械式 动作捕 捉器 目前在 制作行业 采用 并不是 非常广 泛 ， 它受到 了捕捉精 度、
影 视作 品 ｌ 动作 捕捉 ｌ 学式 光
动作 捕 捉
１ ． 机械 式动 作捕捉 器 ＿１ ２
机械式 动作 捕捉器依 靠机 械装置 来跟踪 和测 量动作轨 迹 。典 型 的系统 由多个 关节和 刚性 连杆 组成 ，在可转 动的 关节 中装有角 度传感器 ，可 以测得 关节 转动角度 的变化情 况。装置 运 动时 ，根据 角度传 感器 所测得 的角度 变化和连 杆 的长度 ，可 以得 出杆 件末端 点在 空间 中的位
作或者表情 数据直接驱 动动 画、虚拟对 象模型 ，制作出形 象逼真 的动 画。
Байду номын сангаас
“ 蜘蛛侠 ” 阿凡达 ”这些虚拟 角色 、“
深入人心 ，获得 了许 多观众 的喜爱 。 这 些虚拟 角色都 不同于传统 的 ３ Ｄ动 画制作，而是取 自于真实的人体动作 和表情 ，采用运动捕捉技术完成 。运 动 捕捉技术综 合运 用人物或 动物 的
骼信 息或其 它特 别 的信 息 （ 图 ４ 图 ５） 见 和 。
１２２声 学式 动作 捕捉 器 ＿＿
常用 的声学式动 作捕 捉器装 置 由发 送器 、接收器 和处理 单元 组成 。发 送器是
一
个 固定 的超 声波发 生器 ，接收器 一般 由呈三 角形排 列 的三 个超 声探头组 成 。通
捕捉 区域 和 可捕捉动 作 的很 多局 限 ，但 它却有 价格低 廉 、操作简 单的优 点 ，同时 在捕捉手 套这 类产品领 域还 是 占据 优势地 位。
摄 像机 接 受 了反 射 回来 的光线 ，并 将反射 回来 的信 息存储 为灰度 图 ， 总到计 算机 内部 ， 汇 然 后转 换成 三维 坐标 系 中的 点 ，再 利用软 件将 这 些跟 踪点 的信 息转 换 到不 同的制 作软 件的 骨
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中信 银行 总 行 营 业部
尹钊
０ 一
擅一 ：
动 作 捕 捉
动 作捕捉 ，英文称 为 Ｍｏｉ Ｃ ｐｕｅ ｔ ｎ ａ ｔｒ，就是通过 捕捉表演 者的动作甚 至表情 ，用这 些动 ｏ
随着 《 金刚》 蜘蛛侠 》 阿凡 、《 、《 达 》等一批影视作品的热映 ，金刚” “ 、
真实表情和动作 ，通过 ３ 动画制作 ， Ｄ
从 而设计完成 一个个 栩栩如 生的动 画形象，为观众带来前所未有的视 听
感受。
以光学式 动作 捕捉技 术为代 表 的 动作 捕捉 由传感 器、信 号捕捉 设 备、信号传输设备和数据处理设备 四 个部分构成 ，具有高速度、高质量、 形象逼真、人物真实等优点 ，能够制
１１ 动 作 捕 捉技 术 ．
动 作捕 捉技术 ，就是借 助计 算机技 术 ，采 用测量 、跟踪 、计 算等 方法把演 员身 上、脸上 关键 点 的动作捕 捉下 来 ，然 后融合 到 已经 建好 的 电脑 三维模 型之 中 ，让 电脑 三维 模 型做 出和 演 员类似 的动作 。 比如 ，在 一个演 员的膝 盖、脚 踝和脚 面等 关键部 位贴 上 闪光球 ，让 演 员做 出踢 球 的动作 ，同时用 专 门仪器捕 捉到那 些 闪光球 的运动轨 迹 ，然 后把 这些运动 轨迹赋 予 电 脑 中 已经 生成 的 “ 足球 运动 员 ”的相 同部 位 ，这样 ，电脑 中的 “ 球运动 员 ”也可 以做 出和 足 演 员一模一样 的踢球动 作。 这种 方式设 计 的三 维人体 动 画 ，不是 由模 拟 的人体 动作 制作 的，而是 由捕捉 的真 实人体 动作 与三维角 色合成 的 ，于是生成 的三维动 画更逼真 ，见图 １ 。
在 算法 中做 出相 应的补 偿。
１２３磁性 动作 捕 捉器 ＿．
磁 性动作 捕捉器 是 目前 比较 常用 的动 作捕 捉设备 。指将一 个个磁 性 的动 作感
应器 放在演 员 的主要 关节上来 反馈 演员 的动作信 息 ，一般 由发 射源 、接收传 感器
和数 据处理 单 元组成 。发射 源在空 间产生 按一定 时空 规律 分布 的 电磁 场 ； 接收传 感器 （ 常有 １ — Ｏ个 ） 置在表 演者 身体 的关键位 置 ，随着表 演者 的动作 在 电 通 ０２ 安 磁场 中运动 ，通过 电缆 或无 线方式 与数据 处理单 元相连 。表演 者在 电磁场 内表演
时 ，接收传 感器将 接收 到的信 号通过 电缆传 送给 处理单 元 ，根 据这 些信号 可 以计
作逼真的 ３ 效果 ，活灵活 现得展现 Ｄ
虚 拟 人 物 ，缩 减 影视 作 品 拍 摄 成 本 ，
因此在 影视作 品拍摄 中得 到 了广泛
应用。 关 键调 ：
▲ 圈 １
１２ 动 作捕 捉 系 统 ＿
动作 捕捉 系统主 要有 四种 ： 包括 机械 式动作 捕捉 器、声 学式动作 捕捉 器 、磁 性动作 捕捉 器和 光学动作 捕捉器 ， 目前应用最 多的动作 捕捉 系统是 光学式动 作捕捉器 。