我们希望真人的动作反映到虚拟的人物上去,就要建立一个虚拟的任务和真人之间的关系,这就需要用一系列的控制点。
Motion Capture
Data-driven approach to creating animation
sequences
- Record real-world performances (e.g. person executing an activity)
- Extract pose as a function of time from the data collected
右图中,角色上就有各种球,这些球就能当作控制点。只要人在做动作时,将其拍下来,我们就知道各个球的位置(计算机视觉),就可以把球的位置反映到虚拟的人物上。
Motion Capture Pros and Cons
Strengths
- Can capture large amounts of real data quickly
- 动作捕捉可以通过一上午就得到大量数据
- 如果要让艺术家调,可能要花好长时间才能调一个动作。
- Realism can be high
Weaknesses
- Complex and costly set-ups
- 开始做动作捕捉时,有很多事情要准备。
- Captured animation may not meet artistic needs, requiring alterations
- 捕捉的动作合理吗?动画人物的表情动作一般都比较夸张,如果让真人演动画人物,可能得到的结果跟预期目标不太一样,可能还需要艺术家去调。
- 可能都捕捉不到好的数据。
- 捕捉条件有限制。
- 演员正面能看到很多控制点,如果背面也有控制点,就需要在背面加摄像机。一般来说这样也不够,一般需要在不同方向都放摄像机,这些都是成本。再加上人物的各种动作可能会遮挡住身上某一块,诸如这些各种问题会存在。
Motion Capture Equipment
不止有一种定义控制点的方法。
- Magnetic 磁力
- 发出磁场、电波就知道控制点在哪。
- Mechanical 机械
- 我们知道机械怎么运动,从而知道控制点怎么运动。
Optical Motion Capture
运用最广泛的还是光学的方法。
- 要贴 Marker(贴片、小球等) 在人身上。
- Positions by triangulation from multiple cameras
- 到处放复杂的摄像机,希望准确地把点测出来在哪。
- 8+ cameras, 240 Hz, occlusions are difficult
- 例如超过八个 240 Hz 的摄像机来捕捉。
Ronda Roussey in Electronic Arts’ motion capture studio
Motion Data
最后测出来的杂乱的曲线是一个控制点(Marker)在一个时间会出现在三维空间的哪。
每一个点都这么追踪,就形成这样的曲线。
Challenges of Facial Animation
人们会发现通过这种动画生成的方式,会得到非常真实的动画。
有人在思考一个问题:如果生成的东西过于真实了怎么办?有人用来做坏事怎么办?
Uncanny valley(恐怖谷效应)
- In robotics and graphics
- As artificial character appearance approaches human realism, our emotional response goes negative, until it achieves a sufficiently convincing level of realism in expression
Facial Motion Capture
阿凡达是里程碑的作品,就是因为用了面部的动作捕捉。
演员脸上有各种颜色记号,分布的很密集,如果人面部有动作,就会立刻反映到人物的虚拟角色上。
The Production Pipeline
讲到这里就可以讲动画电影过程定义下来了。