Xsens動作捕捉技術制作實時離線動畫

虛擬動作捕捉是一個技術術語，用于描述將真實人類運動轉化為虛擬環境中的數字角色動畫的技術。

在某些情況下，虛擬動作捕捉可以代表基于攝像頭的系統，該系統使用人工智能和計算機視覺僅根據視頻來預估身體運動。在其他的一些專業制作環境中，它也可以指代動作捕捉工作流程，其中表演者的動作實時應用于虛擬角色，數據可來自相機或可穿戴傳感器又或是兩者的組合。

這些方法的共同點是結果——捕捉真實的人體動作并立即驅動動畫軟件、游戲引擎或虛擬制作工具中的數字角色。不同之處在于運動數據的獲取方式。

本文從實際應用角度解釋了虛擬動作捕捉的類型、適用的場景以及該技術的實際使用案例，闡明了當今虛擬動作捕捉使用的主要方法，并展示了每種方法分別適用于現代動畫、游戲開發和虛擬制作工作流程等情況的用例。

動作捕捉：主要方法

動作捕捉是記錄人類運動并將其轉化為數字動畫的技術的總稱。隨著時間的推移，出現了不同的方法，每種方法都適合不同的工作流程和生產需求。了解這些類別有助于明確虛擬動作捕捉的適用范圍。

當今最常見的動作捕捉類型有：

• 光學動作捕捉，使用攝像頭和視覺跟蹤來記錄定義的捕捉空間內的運動

• 慣性動作捕捉，使用可穿戴傳感器直接測量表演者的動作

• 基于視覺的動作捕捉，依靠人工智能和計算機視覺來預估標準視頻中的動作

所有這些方法都旨在解決同一問題，捕捉可信的人體運動。區別在于如何捕獲數據以及如何在生產中使用這些數據。

Xsens 實時慣性運動捕捉。

虛擬動作捕捉適合的地方

虛擬動作捕捉不是一種單獨的捕捉技術。它描述了一種工作流程，其中捕獲的運動通常是實時直接應用于虛擬環境中的數字角色身上。

這意味著虛擬動作捕捉可以由不同的底層技術提供支持。基于攝像頭的系統、基于傳感器的系統或混合設置只要結果是現場或近現場的數字表演都可以使用。

這個區別很重要。虛擬指的是運動數據的使用方式和位置，而不一定是指運動數據的捕獲方式。

虛擬動作捕捉的工作原理

虛擬動作捕捉專注于捕捉真實的人體動作并將其直接應用于虛擬環境中的數字角色。這種運動的捕捉方式可能會有所不同，但在專業制作工作流程中，它通常由慣性運動捕捉技術提供支持。

慣性動作捕捉使用放置在身體關鍵點上的小型可穿戴傳感器。這些傳感器測量方向、加速度和角速度。之后，軟件使用生物力學模型和算法在數字骨架上重建全身運動。

使用慣性技術的典型虛擬動作捕捉工作流程如下所示：

• 表演者穿著帶有嵌入式慣性傳感器的動作捕捉服

• 傳感器無線傳輸運動數據以捕獲軟件

• 該軟件在數字骨架上重建表演者的動作

• 可以在虛擬場景中實時預覽運動或錄制運動以供以后使用

• 動畫數據被發送到游戲引擎或數字內容創建工具

由于慣性運動捕捉不依賴外部攝像頭，因此該方法支持靈活的捕捉環境。表演可以在小空間、大舞臺或現場錄制，同時仍可將數據直接輸入虛擬制作和動畫工作流程。

視頻游戲中的虛擬動作捕捉

在游戲開發中，虛擬動作捕捉允許團隊快速制作游戲動畫、戰斗動作和角色交互。動畫師可以直接在引擎中測試想法、優化時間并預覽動作。

這對于需要高質量動畫且無需完整光學工作室開銷的獨立和中型工作室來說尤其有價值。虛擬動作捕捉可幫助團隊更快地從概念轉變為可玩角色。

KONAMI在《寂靜嶺 f》中使用Xsens 慣性動作捕捉來捕捉游戲中角色的動作。

用于電影和虛擬制作的虛擬動作捕捉

對于電影、視覺特效和虛擬制作，虛擬動作捕捉通常用于預覽、分塊和實時可視化。導演和表演者可以看到數字角色在虛擬場景中實時移動，從而更快地做出創意決策。

由于虛擬動作捕捉是便攜式的，因此可以部署在攝影棚、外景地或 LED 燈旁邊，而不會影響制作進度。

《那不勒斯-紐約》中的Xsens 動作捕捉VFX 。

實時虛擬動作捕捉

虛擬動作捕捉的主要優勢之一是實時反饋。表演者和導演可以看到立即應用于數字角色的動作，從而提高表演質量并減少返工。

實時虛擬動作捕捉廣泛應用于：

• 現場虛擬表演

• VTuber 流媒體

• 廣播圖形和增強現實

• 互動體驗

數據質量和清理

現代虛擬動作捕捉系統非常注重數據質量。先進的生物力學模型和傳感器融合算法可生成需要最少清理的干凈運動數據。

這使得動畫師可以花更少的時間來修復動作，花更多的時間來改進表演。

虛擬動作捕捉適合您的項目嗎？

虛擬動作捕捉非常適合重視速度、靈活性和實時工作流程的團隊。它可以從小型獨立團隊擴展到大型工作室流程，并與現有動畫和引擎工具集成。

如果您的項目需要快速迭代、便攜式捕捉和高質量結果，那么虛擬動作捕捉將非常適合您的工作流程。

使用 Xsens 進行虛擬動作捕捉

幾十年來， Xsens一直是慣性動作捕捉領域的領導者，深受游戲、電影和現場制作領域專業人士的信賴。 Xsens虛擬動作捕捉解決方案旨在通過輕松的工作流程提供高質量的數據。

借助 Xsens，專業人士可以隨時隨地捕捉運動、實時預覽結果，并無縫集成到現代動畫流程中。