三種主流動(dòng)捕系統(tǒng)對(duì)比，如何根據(jù)用途選擇動(dòng)捕系統(tǒng)？

動(dòng)作捕捉在動(dòng)畫、游戲開發(fā)、電影、人類運(yùn)動(dòng)科學(xué)和人形機(jī)器人訓(xùn)練中提供了高質(zhì)量的動(dòng)作數(shù)據(jù)。

動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的選擇會(huì)根據(jù)準(zhǔn)確性、設(shè)置時(shí)間、成本以及捕捉地點(diǎn)的不同有多種可選性。

光學(xué)動(dòng)作捕捉設(shè)備

當(dāng)提到動(dòng)作捕捉時(shí)，人們通常會(huì)想到那些帶點(diǎn)狀圖案的服裝。

服裝上的點(diǎn)通常是反光標(biāo)記，將光反射回高速相機(jī)。多個(gè)相機(jī)圍繞拍攝空間，從不同角度記錄表演者動(dòng)作。系統(tǒng)通過(guò)三角測(cè)量標(biāo)記來(lái)重建三維運(yùn)動(dòng)。

系統(tǒng)通常包括：

• 多臺(tái)高速攝影機(jī)

• 鏡頭和三腳架

• 專用照明設(shè)備

• 存儲(chǔ)系統(tǒng)

• 電源和電纜

• 受控的錄音室環(huán)境

• 高性能計(jì)算機(jī)

熟練的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)置和清理

光學(xué)系統(tǒng)可以提供非常準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，特別是在受控的環(huán)境中。然而，它們需要空間、校準(zhǔn)和技術(shù)人員。對(duì)于小型獨(dú)立制作團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，這使得光學(xué)捕獲成為一種局限于工作室的解決方案，且光學(xué)動(dòng)作捕捉方案前期運(yùn)營(yíng)成本較高，不易搭建。

AI動(dòng)作捕捉

基于AI的動(dòng)作捕捉?jīng)]有穿戴緊身衣的需求。取而代之的是，視頻素材由在大型動(dòng)作數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練的軟件進(jìn)行處理。該系統(tǒng)將檢測(cè)身體關(guān)鍵點(diǎn)并進(jìn)行數(shù)字運(yùn)動(dòng)重建。
典型系統(tǒng)包括：

• 一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)，甚至是智能手機(jī)

• 三腳架

• 充足的照明

人工智能處理軟件

較低的硬件成本使得AI運(yùn)動(dòng)捕捉在快速設(shè)置或預(yù)算有限的項(xiàng)目中具有吸引力。

然而，減少硬件復(fù)雜性往往會(huì)將工作量轉(zhuǎn)移到其他地方。AI系統(tǒng)在遮擋、快速運(yùn)動(dòng)或復(fù)雜交互方面可能表現(xiàn)不佳。這通常意味著需要額外的清理工作來(lái)優(yōu)化動(dòng)畫。許多團(tuán)隊(duì)依賴于經(jīng)驗(yàn)豐富的動(dòng)畫師或技術(shù)專家來(lái)潤(rùn)色結(jié)果。

AI mocap可以在預(yù)演、快速原型制作或生物力學(xué)精度要求不太重要的內(nèi)容中使用。

慣性運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備

慣性運(yùn)動(dòng)捕捉相比基于攝像頭的系統(tǒng)，物理設(shè)置更簡(jiǎn)單。

慣性動(dòng)作捕捉需要表演者穿上一套專用裝備，服裝包含加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)追蹤器。

傳感器可直接測(cè)量動(dòng)作姿態(tài)、加速度和旋轉(zhuǎn)速度。

核心設(shè)置包括：

• 帶有內(nèi)置傳感器的動(dòng)作捕捉服

• 一臺(tái)用于實(shí)時(shí)處理的計(jì)算機(jī)

動(dòng)作捕捉軟件

由于慣性跟蹤本質(zhì)是跟蹤附著在身體個(gè)位置的傳感器，因此不需要相機(jī)陣列或?qū)Ｓ玫恼彰髟O(shè)置。捕獲不受固定工作室空間的限制。團(tuán)隊(duì)可以在室內(nèi)或室外、在拍攝現(xiàn)場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)或拍攝地點(diǎn)進(jìn)行錄制，包括照明有限的環(huán)境。

Xsens慣性系統(tǒng)可將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)絏sens Animate軟件。先進(jìn)的傳感器融合算法和電磁屏蔽有助于減少附近電子設(shè)備的干擾，以提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，在許多生產(chǎn)工作流程中只需要少量的后期清理工作。

對(duì)于游戲開發(fā)、電影制作、虛擬生產(chǎn)和機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人士來(lái)說(shuō)，這意味著更快的設(shè)置、更少的環(huán)境限制以及在不同場(chǎng)景中制作動(dòng)畫的高靈活性。

結(jié)合先進(jìn)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更快工作流程

在一些高端制作中，經(jīng)常會(huì)結(jié)合不同的動(dòng)作捕捉方法混合使用。

例如：

• 用于大規(guī)模多人跟蹤的光學(xué)系統(tǒng)

• 用于精確傳遞關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù)和演員動(dòng)作的慣性系統(tǒng)

• HTC Vive Mars可用于增強(qiáng)位置輔助和物體追蹤

這些混合工作流程支持復(fù)雜的拍攝、虛擬制作階段和大型互動(dòng)環(huán)境。雖然這需要額外的預(yù)算和協(xié)調(diào)，但對(duì)于要求苛刻的項(xiàng)目，它們提供了更大的靈活性。

選擇適合您項(xiàng)目的設(shè)備

如果您在一個(gè)有大型團(tuán)隊(duì)和受控條件的固定工作室中進(jìn)行操作，光學(xué)系統(tǒng)可能適合您的需求。

如果你需要一個(gè)輕量級(jí)的入口來(lái)快速創(chuàng)建內(nèi)容，基于AI的系統(tǒng)可以支持早期工作。

如果您需要準(zhǔn)確、便攜、實(shí)時(shí)的動(dòng)作捕捉，而不需要工作室的限制，慣性系統(tǒng)提供了一種靈活的替代方案。

合適的設(shè)備取決于您的生產(chǎn)目標(biāo)、環(huán)境和所需的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

希望本文能夠幫助到游戲、電影、虛擬制作和機(jī)器人領(lǐng)域的專業(yè)人士選擇適合自己的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)。