慣性傳感器動作捕捉系統對中國動畫產業的影響

張寧

前言：在互聯網為主的現代商品市場，以技術作為競爭壟斷的行業并不太多，大部分任然立足于傳統的的模式創新。不過對動畫制作來說，技術就是它最重要的核心組成，他們主打的慣性動作捕捉技術，在全世界范圍都一直位于主導地位，它有望刷新動畫產業的未來發展前景。

關鍵詞：慣性傳感器動作捕捉系統，角色動畫，數據

【分類號】TP311.52；TP212

緒論

奧飛領投的北京諾亦騰科技有限公司設計的慣性傳感動作捕捉系統瞬間把國際上一直壟斷的動作捕捉系統的售價從上百萬拋到了一萬至十萬之內，迅速從藝術上與制作成本上加速了國內三維動畫產業爆炸式的發展：如《猩球崛起》、《秦時明月》、《納米核心》、《俠嵐》等等。慣性傳感器動作捕捉技術瞬間化解了中國在三維動畫制作上最大的一個難題：角色動畫處理；同時此技術把傳統大量的制作人員滯后的制作動畫的步驟轉變為只需要少量動畫師迅速修改系統的捕捉數據，大量的減少了動畫的制作成本；另外費用低效果好，促使很多中小動畫公司也迅速進入到動畫連續劇的制作范疇。這會大大促進中國動畫產業鏈從漫畫到動畫再到產品的行業完善，中國動畫的新時代馬上就要到來了。

一、 慣性傳感器動作捕捉系統對角色動畫的影響

（一）角色動畫成功的關鍵

第一步：如果一個角色的動作姿勢需要讓你端坐在那里，別人說“你擺的的方向再調整一下。”這個應該是很容易調整過來的。

但是如果運用到此類動畫中，就可能會出現此類的情況：動作不自然，顯得太死板，關鍵幀不夠，動作不連貫，還有看上去似乎是發生在水下，月球行走（也就是滑步現象），姿勢不自然等等。制作過程中你要先制作大量的行走循環練習才能控制要點。諸如此類的工作還有要避免對稱，相同的行為與表情不要映像到角色的另一邊。這樣的動畫會讓觀眾抱怨“太電腦化了”，這是很繁瑣的事情。

第二步：角色必須要有表演情節。通過情感的表達，面部的表情變化來反映角色自然的思維活動，而不用他的語言表達。

人物的肢體語言必須表達清楚角色的精神狀態。他們是散漫的，還是有精神的，是腿腳不好的還是后背酸痛，如果他們想要去威脅別人，他人是否會被威脅呢？如果他們去講話，是否具有說服力？

第三步：角色必須擁有絕對特別與明顯的的人物個性。把你的角色通過“雙胞胎”或者“大腦開關切換”的模擬，你就能得到兩個一樣的角色。當你在設計好的角色與糟糕的角色時應該能清楚地分辨孰優孰劣，即便是只看大體輪廓。聰明的兄弟也好，蠢笨的兄弟也罷，搗亂的人始終會是那個邪惡的角色，盡管想去努力扮成那個好的角色，他也“差不多”做到了，只是還有待于進一步提高。

（二）慣性傳感器動作捕捉系統對動畫角色的運用

第一步 慣性傳感器動作捕捉系統是一種用來記錄人體的動作，并把它轉變成數字模式的技術。從它的基本原理上說，就是把人或者動物的動作和空間變換數據記錄下來，并用這些數據模擬虛擬的角色運動，以期達到比手工制作的動畫更加流暢和更加精確的效果。

第二步早期動作捕捉系統只記錄演員的肢體和語言，面部則需要動畫師后期繪上（當然在制作時也會考慮演員的表演）。但是《猩球崛起》這部作品在表情的捕捉技術上取得了成功的突破，第一次使用了“臉部肌肉組織模擬技術”（Facial Tissue Simulations）模擬人的面部表情，使演員的精彩演技能顧以最大化的傳達給觀眾，讓人覺察到“動作捕捉技術”越來越應該被稱作“表演捕捉技術”。另外，<<猩球崛起>>利用“動作捕捉”的手段呈現的猩猩凱撒，其經典的動作不容置疑。

二、慣性傳感器動作捕捉系統使動畫設計門檻降低

動作捕捉是常常應用于科幻電影和動漫的技術制作，利用它來制作更精致的特技效果。慣性動作捕捉技術是通過安裝在人體上的傳感器來進行動作識別，通過無線技術來進行數據傳輸，將動作及時、同步到 3D設計軟件里。雖然只有三十人的團隊，但憑借先進的技術力量，北京諾亦騰科技有限公司已經被多家行業巨頭相中，開始技術授權及產品的合作。而精確的動作捕捉系統又為其帶來了更大的擴展空間，延伸到游戲、可穿戴設備及醫療等其他的行業。

三、慣性傳感器動作捕捉系統使動畫設計的成本更低

對于特效電影及動漫的產品制作來說，慣性傳感器動作捕捉技術可以很大程度上提高工作的效率，使用的門檻也降的很低。而目前使用的大部分做法是利用光學動作捕捉器，例如電影《魔界》和《阿凡達》就是利用的光學動作捕捉系統，這套系統是通過演員身上安裝的發光點，再通過幾十臺高速攝像機來收集捕捉動作的數據，由于光極容易被阻隔，它的后期矯正的工作量是很繁重的，主要是整套設備的使用成本也非常高。

通常情況下，一套用于光學動作捕捉的設備必須一個大型卡車才能裝得下，而諾亦騰的慣性傳感器動作捕捉系統設備可以裝在一個手提箱里，既方便又經濟。目前他們即將向影視行業提供的商用產品體積設計的更加小巧，一個傳感器的套件大概只有U盤那么大，內部的電池可以完成4小時左右的續航使用。由于成本較低，目前十幾套樣機已全部售完，購買者包括維塔數碼及工業光魔等動畫行業的巨頭。

總結

綜上可知，慣性傳感器動作捕捉系統在動畫的角色動畫等技術環節發揮了無與倫比的優越性，而且使動畫的制作程序更加簡化，制作成本更加低廉，為動畫市場的進一步發展提供了巨大的推動力。

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作者簡介：張 寧（1983-） 男， 湖北人， 助教 ，研究方向三維動畫。