三种主流动捕系统对比，如何根据用途选择动捕系统？

动作捕捉在动画、游戏开发、电影、人类运动科学和人形机器人训练中提供了高质量的动作数据。

动作捕捉系统的选择会根据准确性、设置时间、成本以及捕捉地点的不同有多种可选性。

光学动作捕捉设备

当提到动作捕捉时，人们通常会想到那些带点状图案的服装。

服装上的点通常是反光标记，将光反射回高速相机。多个相机围绕拍摄空间，从不同角度记录表演者动作。系统通过三角测量标记来重建三维运动。

系统通常包括：

• 多台高速摄影机

• 镜头和三脚架

• 专用照明设备

• 存储系统

• 电源和电缆

• 受控的录音室环境

• 高性能计算机

熟练的技术人员进行设置和清理

光学系统可以提供非常准确的数据，特别是在受控的环境中。然而，它们需要空间、校准和技术人员。对于小型独立制作团队来说，这使得光学捕获成为一种局限于工作室的解决方案，且光学动作捕捉方案前期运营成本较高，不易搭建。

AI动作捕捉

基于AI的动作捕捉没有穿戴紧身衣的需求。取而代之的是，视频素材由在大型动作数据集上训练的软件进行处理。该系统将检测身体关键点并进行数字运动重建。
典型系统包括：

• 一个或多个摄像机，甚至是智能手机

• 三脚架

• 充足的照明

人工智能处理软件

较低的硬件成本使得AI运动捕捉在快速设置或预算有限的项目中具有吸引力。

然而，减少硬件复杂性往往会将工作量转移到其他地方。AI系统在遮挡、快速运动或复杂交互方面可能表现不佳。这通常意味着需要额外的清理工作来优化动画。许多团队依赖于经验丰富的动画师或技术专家来润色结果。

AI mocap可以在预演、快速原型制作或生物力学精度要求不太重要的内容中使用。

惯性运动捕捉设备

惯性运动捕捉相比基于摄像头的系统，物理设置更简单。

惯性动作捕捉需要表演者穿上一套专用装备，服装包含加速度计、陀螺仪和磁力计追踪器。

传感器可直接测量动作姿态、加速度和旋转速度。

核心设置包括：

• 带有内置传感器的动作捕捉服

• 一台用于实时处理的计算机

动作捕捉软件

由于惯性跟踪本质是跟踪附着在身体个位置的传感器，因此不需要相机阵列或专用的照明设置。捕获不受固定工作室空间的限制。团队可以在室内或室外、在拍摄现场、仓库或拍摄地点进行录制，包括照明有限的环境。

Xsens惯性系统可将运动数据实时传输到Xsens Animate软件。先进的传感器融合算法和电磁屏蔽有助于减少附近电子设备的干扰，以提供稳定、高质量的数据，在许多生产工作流程中只需要少量的后期清理工作。

对于游戏开发、电影制作、虚拟生产和机器人技术领域的专业人士来说，这意味着更快的设置、更少的环境限制以及在不同场景中制作动画的高灵活性。

结合先进技术以实现更快工作流程

在一些高端制作中，经常会结合不同的动作捕捉方法混合使用。

例如：

• 用于大规模多人跟踪的光学系统

• 用于精确传递关节角度数据和演员动作的惯性系统

• HTC Vive Mars可用于增强位置辅助和物体追踪

这些混合工作流程支持复杂的拍摄、虚拟制作阶段和大型互动环境。虽然这需要额外的预算和协调，但对于要求苛刻的项目，它们提供了更大的灵活性。

选择适合您项目的设备

如果您在一个有大型团队和受控条件的固定工作室中进行操作，光学系统可能适合您的需求。

如果你需要一个轻量级的入口来快速创建内容，基于AI的系统可以支持早期工作。

如果您需要准确、便携、实时的动作捕捉，而不需要工作室的限制，惯性系统提供了一种灵活的替代方案。

合适的设备取决于您的生产目标、环境和所需的数据质量。

希望本文能够帮助到游戏、电影、虚拟制作和机器人领域的专业人士选择适合自己的动作捕捉系统。