【行业资讯】siggraph Asia 2014 直击动作捕捉

12 十二月, 2014
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作者:崔超 CG应用工程师

Siggraph历年大会都有丰富的成果展示,今年也不例外,而动作捕捉无疑是展出的重头戏。一提到动作捕捉,大家都会想到国外的Vicon,魔神。今年除了这些传统的动作捕捉技术,又加入了一些新的动作捕捉产品,为现场增色不少。

动作捕捉技术(Motion capture)是一种记录人体动作,并将其转换为数字模式的技术。常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式和光学式。目前最常见的是光学式动作捕捉系统。使用者在身体各个部位安装标记点(Marker),依靠多个摄像机跟踪标记点间位置和角度的变化来识别动作。动作捕捉技术在教育、训练、运动、电脑动画、电视、电影、游戏等领域均有着广泛的应用。

siggraph Asia 2014 直击动作捕捉

带标记点的动作捕捉(光学式)

基于惯性传感器的动作捕捉系统是近年来出现的新型动捕技术。所谓惯性动作捕捉,是一种新型的人体动作捕捉技术,它用无线动作姿态传感器采 集身体部位的姿态方位,利用人体运动学原理恢复人体运动模型,同时采用无线传输的方式将数据呈现在电脑软件里。它是一项融合了传感器技术、无线传输、人体动力学、计算机图形学等多种学科的综合性技术。

 

下面就随小编一起观看全球仅有两家公司在这一技术上具有自己的核心技术优势的产品,荷兰的Xsens和中国的诺亦腾(Noitom)。

siggraph Asia 2014 直击动作捕捉


Xsens MVN动作捕捉系统

总部位于荷兰 Enschede 市的Xsens 公司是基于微型 MEMS 惯性传感器技术的三维运动跟踪产品的全球领先供应商。Xsens的研究部门在多传感器数据融合算法(将 inertial sensors 与辅助技术相结合,如 GPS 和 RF 定位以及生物力学建模)领域创造了独特的知识产权。

Xsens MVN有绑带式(MVNA Winda)和套装式(MVN Link)两种,展会重点推出了Xsens MVN (MVN Link)。

Xsens MVN  Link是一体、可供穿戴的套装式动作捕捉,此套服装由莱卡材料制成,有5个规格可供选择。根据关节在全身布置17个传感器,传感器均隐藏在衣服中,数据是通过wifi传输的,无线的范围最远可到150m,在室外也能够很精准的捕捉数据。

siggraph Asia 2014 直击动作捕捉

套装式   siggraph Asia 2014 直击动作捕捉

 软件界面

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诺亦腾动作捕捉系统

诺亦腾的惯性动作捕捉系统“腾挪Perception”,此设备为绑带式的惯性捕捉设备,数据良好,通过绑带绑在演员身体的17个关键关节部位,对应有17个传感器,传感器核心技术都是由诺亦腾自己设计的,既小又轻,只有9克,但是精度可以达到0.2度,通过17个传感器就可以捕捉人体所有的动作。

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 诺亦腾的展示海报

明年也将推出的基于手部的捕捉设备,它不光能够模拟手掌细微的偏转,而且还能完整模拟每一根手指的动作——剪刀手、兰花指等。

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手部捕捉设备

总的来说,和光学动捕技术相比,惯性动作捕捉技术有着对捕捉环境的高适应性,不怕遮挡、无光照影响、室内室外均可使用等,就能完全摆脱环境、天气的限制,真正实现全天候、无限制的动作捕捉,而且携带方便,一套惯性动捕设备用一个手提箱就能装得下,校准、采集等操作也非常便捷。

虽然惯性动作捕捉技术出现的时间并不长,但随着它在各行业中的使用,其卓越的性能很快就显示出来了。让我们共同期待吧。

有了身体捕捉,面部捕捉也是必不可少的,传统的面部捕捉都是需要在面部添加标记点,下面的两款是不需要标记点即可捕捉很精准的数据。

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带标记点的面部捕捉


DI4D人脸动态追踪系统

DI(Dimensional Imaging Ltd)公司成立于2008年,总部位于苏格兰格拉斯哥市,该公司是一家专业充实三维人脸表面图像捕捉和四维人脸视频动态追踪的企业,利用时间领先的专利技术“被动立体摄像测量”,通过标准的数码相机或者数码摄像机即时捕捉超高分辨率的三维表面图像。

DI4D系统无需特殊光源、特殊标记和结构光的条件下采集高质量的动态图像,该系统采用两个同步、高分辨率、高速数码社吸纳国际,在60HZ的条件下进行,用来捕捉高品质的面部表情。

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设备展示图

此技术应用包括传统的游戏制作,如EA公司FIFA系列运动游戏(采集运动员高清精准的图像信息,优化游戏人模效果)中;还广泛用于临床,为定量精准分析面部运动机能提供了有效的科学手段,被动式摄影测量技术,为简捷高效地获得高质量动态面孔信息提供了保障,且配套软件功能功能强大,可以实现量化运动特征等丰富功能,成为临床评估和科研的有力助手。

FacePup 实时面部跟踪系统

FacePup是由浙江大学研发的,只需要一个普通的网络摄像头即可完成实时面部捕捉,而且无需校准、无需在面部贴标记点,即可捕捉大幅度的头部转动及夸张的表情表演。

它可以实时的在移动设备上的实现,此技术的核心算法采用流离动态表达式(DDE),可以自动识别用户从摄像头回传的视频中的2D视频帧的并创建面部适配点,从而计算用户的面部表情的三维几何结构。

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目前主要用于游戏,已开发基于3Dmax的插件,操作简单,针对IOS系统开发了APP,在手机端也能实现实时面部哦。

小编过了一把瘾,做游戏的小伙伴们是不是也已经坐不住了。

看到这么多有意思的技术,小编感叹万分,现在科技高度发展,随着技术的进步,硬件的快速升级,动作捕捉的操作也越来越简单,应用也越来越广泛,期待更多有意思、好玩的玩意。

来源:强氧创动力