動(dòng)作捕捉技術(shù)如何賦予“虛擬角色”靈魂?
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2022-12-01
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在電影《阿凡達(dá)》中,卡梅隆用動(dòng)作捕捉技術(shù)完成了整部作品,向我們展示了動(dòng)作捕捉在電影行業(yè)不可估量的潛力。在虛擬現(xiàn)實(shí)中,如果想提升體驗(yàn)的沉浸感,動(dòng)作捕捉技術(shù)也是不可或缺的技術(shù)。但從目前的發(fā)展來(lái)看,VR中的動(dòng)作捕捉技術(shù)要達(dá)到堪比《阿凡達(dá)》的特效還有很長(zhǎng)的路要走。
VR是交互方式的新革命,人們正在將交互方式從界面轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g。這種交互非常強(qiáng)調(diào)沉浸感,而用戶(hù)希望獲得完全的沉浸感,真正“進(jìn)入”虛擬世界。動(dòng)作捕捉技術(shù)是VR行業(yè)至關(guān)重要的隱形鑰匙。
那么,動(dòng)作捕捉到底是什么?它是如何成為整個(gè)VR行業(yè)快速發(fā)展的利器的?
一個(gè)
動(dòng)作捕捉,VR新星。
運(yùn)動(dòng)捕捉,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是記錄實(shí)際運(yùn)動(dòng)事件中的一系列空間關(guān)鍵點(diǎn),并將其組合得到獨(dú)立的數(shù)學(xué)參數(shù)并最終呈現(xiàn)出來(lái)的過(guò)程。
相當(dāng)于將實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)表演轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)圖像動(dòng)畫(huà)的數(shù)字表演的過(guò)程。這些運(yùn)動(dòng)的空間關(guān)鍵點(diǎn)通常應(yīng)該是機(jī)構(gòu)的軸點(diǎn)或者生物骨骼的關(guān)節(jié)。通過(guò)在這些關(guān)鍵點(diǎn)放置傳感設(shè)備或標(biāo)記,我們可以嘗試收集所有用于表達(dá)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù),然后將結(jié)果數(shù)據(jù)映射到虛擬的三維人物。
一個(gè)普通人類(lèi)角色的關(guān)鍵點(diǎn)分布如上圖所示。當(dāng)然,這并不能準(zhǔn)確反映一個(gè)人體內(nèi)所有關(guān)節(jié)和200多塊筋骨的運(yùn)動(dòng)情況,但對(duì)于影視和游戲制作的一般需求來(lái)說(shuō),已經(jīng)足夠了。
雖然大量的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)被用來(lái)渲染逼真的特殊形狀的角色,但他們的手勢(shì)往往來(lái)自于捕捉和重新映射實(shí)際演員的動(dòng)作。
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TEACaptiv,不只是慣性動(dòng)作捕捉
Captiv是TEA的產(chǎn)品,TEA是一家法國(guó)人機(jī)技術(shù)公司,37年來(lái)一直專(zhuān)注于人類(lèi)的生命和健康。茶葉公司是測(cè)量和分析人類(lèi)行為及其與環(huán)境相互作用的專(zhuān)家。Captiv可穿戴人體運(yùn)動(dòng)捕捉與工效學(xué)分析系統(tǒng)是基于無(wú)線(xiàn)慣性傳感技術(shù)的全身3D動(dòng)作捕捉和工效學(xué)評(píng)估系統(tǒng),為工效學(xué)和生命科學(xué)提供全面先進(jìn)的解決方案。
captivmotionwearable動(dòng)作捕捉system和慣性傳感器測(cè)量運(yùn)動(dòng)模塊可以代替測(cè)角儀和扭矩儀,可以計(jì)算出肢體和關(guān)節(jié)在3D空間的方向和旋轉(zhuǎn)角度。
CaptivMotion采用最適合真實(shí)場(chǎng)景的可穿戴技術(shù)和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信,無(wú)需用線(xiàn)纜連接傳感器和數(shù)據(jù)記錄儀;在采集數(shù)據(jù)時(shí),人體可以在完全自然的狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)和操作,不受任何干擾,運(yùn)動(dòng)自由,使受試者不必感受到來(lái)自線(xiàn)纜的束縛和不適,從而達(dá)到研究特定工作或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下個(gè)體行為、生理和情緒狀態(tài)、視覺(jué)、認(rèn)知、活動(dòng)等身體特征與周?chē)h(huán)境刺激的相互作用的目的。
CaptivMotion系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)傳感器和數(shù)據(jù)記錄器模塊結(jié)合方位傳感器、陀螺儀和加速度傳感器,實(shí)時(shí)采集人體運(yùn)動(dòng),并能提供關(guān)節(jié)角度、速度、位置和扭矩等信息(采集的數(shù)據(jù)包括:彎曲/伸展、外展/內(nèi)收、扭轉(zhuǎn)、角速度和角加速度等。).可以基于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),也可以在完全脫離固定場(chǎng)地的野外真實(shí)世界中進(jìn)行實(shí)地研究。
CaptivMotionMotion的優(yōu)點(diǎn)是不受環(huán)境光和空間距離的限制,純動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)無(wú)需后續(xù)處理,支持多人同時(shí)執(zhí)行動(dòng)作捕捉適用于各種虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用和實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)工效學(xué)科研,與傳統(tǒng)工效學(xué)分析系統(tǒng)和人體動(dòng)作捕捉系統(tǒng)相比有很大優(yōu)勢(shì)。
自從人類(lèi)發(fā)明數(shù)學(xué)化以來(lái),物理世界的虛擬化趨勢(shì)已經(jīng)持續(xù)了幾千年。計(jì)算機(jī)IT技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了虛擬化后的數(shù)據(jù)流動(dòng)趨勢(shì),數(shù)字世界在物理世界的重新整合將成為新技術(shù)革命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也將在這一領(lǐng)域發(fā)揮非常重要的作用。
元概念的興起對(duì)VR行業(yè)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。虛擬人和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)蓬勃發(fā)展,動(dòng)作捕捉技術(shù)在新興產(chǎn)業(yè)中顯示出新的活力和亮點(diǎn)。相信動(dòng)作捕捉科技在未來(lái)會(huì)給我們的生活帶來(lái)更多的驚喜~