动捕、扫描仪在影视、动画、游戏中的应用 ——现代角色动画制作平台

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986038890 发表于 2016-8-17 08:51:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、三维运动捕捉、三维人体扫描技术在影视、动画、游戏中的应用

    现代的影视特技制作和三维动画制作,越来越多地表现写实和逼真的人物和动物。因此,支持三维轮廓建模的三维扫描设备和支持动作数据采集的三维运动捕捉设备成为当今三维动画制作的关键设备。目前,为满足使用需求,全国各大动漫基地、文化创意园、高校、动漫公司等机构都在极力构建这方面的系统平台,以此促进自身在动漫领域的快速发展。

为最大限度地实现现代角色动画制作平台的总体功能,设计基于大连东锐软件有限公司自主研发的東方新鋭®三维扫描仪系统和三维运动捕捉系统的构建方案。(如图2所示)






                                                          图1现代角色动画制作平台-东方新锐提案总体构成图

图2的东方新鋭®提案中,由扫描建模区、动作捕捉区等构成的现代角色动画制作平台采用以下的支持系统:
1、三维静态模型轮廓数据采集区(东方新锐®DHBS-9808三维扫描仪系统):
   可实现三维静态模型(包括人体)轮廓数据的高效、高精细采集。
1) 三维角色动画教学和科研的模型数据采集。
2) 一次性完成全身及同等物体的扫描, 自动拼接高效成模。
3) 三维模型自动缝合,强大的数据滤波、简化、模型化处理功能。
4) 模型数据手动修改、删除、编辑功能。
5) 自由控制三维模型面片生成数量。
6) 模型的纹理贴图处理功能。
7) 扫描获得的三维数据模型直观的三维显示。
8) 支持数据的后期处理及格式转换功能。
9) 模型数据可导出为主流三维编辑软件支持的数据格式 (DHS、OBJ、STL、DXF、VRML、IGES等),以便在主流三维软件中进一步处理。
2、三维动态对象动作数据采集区(东方新锐®DIMS-9100三维运动捕捉系统):
   可实现人和动物等肢体动作的大场景、复杂动作的数据采集和面部表情高精细采集。
1) 动作捕捉三维动画教学和科研的数据采集。
2) 电影角色特技动作捕捉、三维影视、广告、动画、游戏等媒体制作中的角色动作数据捕捉。
3) 拥有中文界面,操作简单,易学易用。
4) 能够进行肢体动作。
5) 能够进行四足动物动作捕捉。
6) 能够进行面部表情和手部动作数据的采集。
7) 支持三维模型实时驱动。
8) 支持数据的后期处理及格式转换功能。
9) 提供CSM、BVH、FBX、BIP、DRS等数据格式支持3ds Max®、Maya®、Softimage® XSI®等CG软件。

二、动作捕捉角色动画制作过程


      运动捕捉制作动画最大的特点是动作的仿真性和协调性。由于运动捕捉数据是直接从真人运动中采集下来的,所以,运动捕捉的动作相当逼真。动漫游戏已经步入了角色动作力求逼真的时代,因此,依靠运动捕捉系统制作动画正在被越来越多的业界企业所认同和采用。
      运动捕捉系统可以大大缩短动画片制作工期,节约制作成本。有报道称,一秒钟的高品质动画制作的劳力消耗约为8个单位(人/小时),其中5.5个单位是动画人的关键帧制作。人体运动捕获系统可将此成本降至1个单位,节约达4.5个用工单位。资料显示,近年来,每年全国制作完成的国产电视动画片约为13万分钟,人体运动捕获系统可为其节约3540万工时,若每小时费用为10元,则每年可节约3.5亿元制作费用。
      近年来三维扫描仪广泛应用到三维影视、游戏、动漫领域,其快速的扫描手段可以大大提高前期制作的模型构建速度,提高了工作效率和模型的真实感,使作品中的人物鲜活和更具震撼力。与运动捕捉相结合使三维动漫人物更具独特魅力。达到全数字高级仿真效果,更显影视、游戏、动漫效果的写实性。

三、动捕扫描系统在动画制作、数字娱乐领域应用
      影视制作: 应用运动捕捉技术制作出了很多令人震撼的大片如《泰坦尼克号》、《变形金刚》、《极地特快》、《阿凡达》、《功夫熊猫》、《蓝精灵》等等。
游戏:应用运动捕捉技术制作的游戏更是数不胜数如《航海世纪》、《魔兽争霸》、《神迹》、《血战上海滩》、《刀剑》等等。
虚拟主持人:虚拟主持人是现在电视节目的一个新生事物,其中虚拟主持人的动作、表情等都是通过运动捕捉系统完成的。

四、部分应用案例
(一)动画游戏制作:
1.苏州蜗牛电子公司网络游戏《航海世纪》;
2.北星动漫公司动画片《快乐教室》;
3.青岛灵境数码动画片《阿凡提》;
4.北京中视桥动画片《驼鸟拉非》;
5.重庆大学人文学院科教片《远祖之谜》;
6.大连博涛多媒体的日本PANDA公司外包片《1930纽约》。

(二)教学科研实训室:
1、东北区

     黑龙江:哈尔滨工业大学
     辽宁:大连大学 大连工业大学 大连民族学院
2、华北区
     北京:中央工艺美院附中
     天津:天津工艺美院
     河北:中国人民武装警察部队学院 邯郸学院
     山东:淄博职业技术学院
3、华中区
     上海:上海信息技术学校 上海现代职业技术学校
     江苏:东南大学 江苏经贸学院
     湖北:华中科技大学
     湖南:中南大学 长沙理工大学 长沙学院
4、华南区
     贵州:贵阳学院
     福建:福州外语外贸学院
     广西:柳州市第一职业学校


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