角色与动作捕捉

动作捕捉记录真实表演者的动作，并将其映射到数字角色上，提供手工动画难以实现的逼真动作。

Definition

动作捕捉是测量人或物体随时间变化的运动，而通过捕捉进行角色动画是清理、重定向和重用这些数据以驱动数字数字角色的过程。

Scope

本主题涵盖光学、惯性及基于标记的捕捉系统，捕捉数据的清理和重定向到不同比例的角色，动作片段的混合和重用，以及数据驱动结构，例如从捕捉库中合成新序列的动作图。

Core questions

• 如何精确测量表演者的动作？
• 如何将捕捉到的动作调整到不同比例的角色上？
• 如何平滑地混合和连接动作片段？
• 如何从捕捉库中合成新的动作？

Key concepts

• 光学和惯性捕捉
• 标记追踪
• 动作清理
• 动作重定向
• 动作混合
• 动作图

Key theories

动作重定向

捕捉到的动作必须映射到骨骼尺寸和比例不同的角色上，这需要保留诸如足部接触等约束，以使重定向后的动作在物理和视觉上都合理。

动作图

捕捉到的片段库被组织成一个图，其边是平滑的过渡，这样遍历该图就可以从有限的数据集中合成长时间、可控的自然动作流。

Clinical relevance

动作捕捉在电影和游戏角色动画以及虚拟制作中是标准技术，同样的技术也支持临床步态分析、运动生物力学和康复评估。

History

20世纪90年代，转描和早期机电装置逐渐被光学标记系统取代；2002年，动作图等数据驱动方法实现了灵活重用，现在无标记和学习捕捉技术正在迅速发展。

Key figures

• Lucas Kovar
• Michael Gleicher
• Alberto Menache

Seminal works

• kovar2002
• menache2011

Frequently asked questions

为什么捕捉到的动作不能未经编辑直接使用？

原始捕捉数据存在噪声和间隙，与表演者的精确比例相关，并且很少能精确匹配角色或镜头，因此在使用前必须进行清理、重定向，并且通常需要混合或编辑。

什么是动作重定向？

它是指将从一个身体捕捉到的动作调整到具有不同比例的角色上，同时保留重要的约束，例如保持双脚着地和双手接触物体，从而使动作看起来仍然正确。