搜维尔科技：虚拟动作捕捉技术在实时和离线动画中的应用详解

虚拟动作捕捉是一个宽泛的术语，用来描述将真实的人体动作转化为虚拟环境中的数字角色动画的技术。根据上下文的不同，它可以指代不同的技术和工作流程，而这正是容易产生混淆的地方。

在某些情况下，虚拟动作捕捉指的是基于摄像头的系统，该系统利用人工智能和计算机视觉技术，仅通过视频来估算人体动作。而在其他专业制作领域，它指的是动作捕捉工作流程，其中表演者的动作被实时直接应用到虚拟角色上，而数据来源是摄像头、可穿戴传感器还是二者的组合。

Xsens实时惯性运动捕捉

这些方法的共同之处在于最终结果：捕捉真实的人体动作，并立即将其应用于动画软件、游戏引擎或虚拟制作工具中的数字角色。区别在于动作数据的获取方式。

本文以实际应用的方式解释了虚拟动作捕捉，阐明了目前使用的主要方法，并展示了每种方法在现代动画、游戏开发和虚拟制作工作流程中的最佳应用场景。

运动捕捉原理详解：主要方法

动作捕捉是一个统称，指的是记录人体动作并将其转化为数字动画的各种技术。随着时间的推移，不同的方法层出不穷，每种方法都适用于不同的工作流程和制作需求。了解这些分类有助于明确虚拟动作捕捉的定位。

目前最常用的动作捕捉技术有：

• 光学运动捕捉技术利用摄像头和视觉跟踪来记录特定捕捉空间内的运动。
• 惯性运动捕捉技术利用可穿戴传感器直接测量表演者的动作。
• 基于视觉的运动捕捉技术，利用人工智能和计算机视觉技术，从标准视频中估计运动。

所有这些方法的目标都是解决同一个问题：捕捉逼真的人体动作。区别在于数据采集方式以及数据在实际应用中的使用方式。

虚拟动作捕捉技术的应用场景

虚拟动作捕捉并非一种独立的捕捉技术。它指的是一种工作流程，在这种流程中，捕捉到的动作会直接应用到虚拟环境中的数字角色上，通常是实时应用。

这意味着虚拟动作捕捉可以由不同的底层技术驱动。基于摄像头的系统、基于传感器的系统或混合方案都可以使用，只要最终结果是实时或接近实时的数字表演即可。

这种区别很重要。“虚拟”指的是动作的使用方式和地点，而不是动作的捕捉方式。

虚拟动作捕捉的工作原理

虚拟动作捕捉技术专注于捕捉真实的人体动作，并将其直接应用到虚拟环境中的数字角色上。动作捕捉的方式多种多样，但在专业的制作流程中，通常采用惯性动作捕捉技术。

惯性运动捕捉技术使用放置在人体关键部位的小型可穿戴传感器。这些传感器测量人体的姿态、加速度和角速度。然后，软件利用生物力学模型和算法，在数字骨骼上重建全身运动。

使用惯性技术的典型虚拟动作捕捉工作流程如下所示：

• 表演者身穿带有嵌入式惯性传感器的动作捕捉服。
• 传感器通过无线方式传输运动数据以捕获软件
• 该软件在数字骨架上重建表演者的动作。
• 动作可以在虚拟场景中实时预览，也可以录制下来以供后续使用。
• 动画数据被发送到游戏引擎或数字内容创作工具。

由于惯性运动捕捉技术无需外部摄像头，因此该方法支持灵活的捕捉环境。表演可以在小型空间、大型舞台或外景地进行录制，同时还能直接导入虚拟制作和动画工作流程。

电子游戏中的虚拟动作捕捉

在游戏开发中，虚拟动作捕捉技术使团队能够快速捕捉游戏动画、战斗动作和角色互动。动画师可以直接在游戏引擎中测试创意、优化时机并预览动作。

对于需要高质量动画但又不想承担完整光学工作室高昂成本的独立工作室和中型工作室而言，这尤其有价值。虚拟动作捕捉可以帮助团队更快地将概念转化为可玩角色。

KONAMI-使用Xsens惯性动作捕捉技术捕捉寂静岭 f游戏中的角色动作。

用于电影和虚拟制作的虚拟动作捕捉

在电影、视觉特效和虚拟制作领域，虚拟动作捕捉常用于前期可视化、场景调度和实时可视化。导演和演员可以在虚拟场景中实时观看数字角色的动作，从而更快地做出创意决策。由于虚拟动作捕捉技术具有便携性，因此可以部署在录音棚、外景地或 LED 显示屏旁，而不会中断制作进度。Xsens为那不勒斯-纽约提供动作捕捉视觉特效。

实时虚拟动作捕捉

虚拟动作捕捉的关键优势之一是实时反馈。演员和导演可以立即看到动作应用到数字角色上的效果，从而提高表演质量并减少返工。

实时虚拟动作捕捉技术广泛应用于：

• 在线虚拟演出
• VTuber直播
• 广播图形和增强现实
• 互动体验

数据质量和清理

现代虚拟动作捕捉系统非常注重数据质量。先进的生物力学模型和传感器融合算法能够生成清晰的运动数据，只需极少的后续处理。这样一来，动画师就可以减少修复动作的时间，而将更多的时间来完善表演。

虚拟动作捕捉技术适合您的项目吗？

虚拟动作捕捉技术非常适合重视速度、灵活性和实时工作流程的团队。它既适用于小型独立团队，也适用于大型工作室流程，并且能够与现有的动画和引擎工具无缝集成。

如果您的项目需要快速迭代、便携式采集和高质量结果，虚拟动作捕捉非常适合您。

使用Xsens进行虚拟动作捕捉

数十年来， Xsens一直是惯性动作捕捉领域的领导者，深受游戏、电影和现场制作等专业人士的信赖。Xsens虚拟动作捕捉解决方案旨在以轻松便捷的工作流程提供高质量数据。借助Xsens，专业人士可以随时随地捕捉运动，实时预览结果，并无缝集成到现代动画流程中。探索虚拟动作捕捉如何融入您的工作流程，或者深入了解视频游戏和虚拟制作中的动作捕捉。

关于搜维尔科技

我们热衷于动作捕捉技术的研发与推广。我们热衷于推动技术发展，使其处于技术前沿甚至更前沿。在这个频道上，我们想分享我们基于动作捕捉技术的最新体验。搜维尔科技与MovellaXsens总部签署代理合作协议，成为其在中国大陆地区的授权代理经销商。搜维尔科技现支持相关产品购买、咨询与售后支持等服务，欢迎垂询。