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動作捕捉技術誕生百年,如今我們可以輕松“換

文章出處:未知 人氣:發表時間:2020-01-06

據Engadget報道,現代動作捕捉系統是經過100多年來的修修補補、創新和計算進步共同的產物。早在1915年,波蘭裔動畫大師馬克斯·弗萊舍(Max Fleischer)就發明了一種名為Rotoscoping(動態遮罩或影像描?。┑募夹g,為今天先進的動作捕捉系統誕生奠定了基礎。

 
 
Rotoscoping是個原始且耗時的過程,但它是這個行業的必要起點。在Rotoscoping過程中,動畫師們站在玻璃頂蓋的桌子上,一幀一幀地追蹤投影的真人電影,將演員或動物的動作直接復制到手繪世界里。這種技術可以產生流暢的、栩栩如生的動作,這是動畫師們此前無法實現的。
第一部使用Rotoscoping技術的美國電影是《白雪公主和七個小矮人》(Snow White and the Seven Dwarfs),1939年上映。迪士尼在隨后的電影中也使用了這種技術,包括《愛麗絲夢游仙境》(Alice in Wonderland)、《睡美人》(Sleeping Beauty)和《彼得潘》(Peter Pan)等。雖然真正的動作捕捉系統還需要幾十年時間才會成熟,但Rotoscoping正是這個領域所需要的概念證明。顯然,它能在動畫空間中盡可能地模仿真實人物的動作。

動作捕捉技術誕生百年,如今我們可以輕松“換臉” 
 
20年后,美國陷入冷戰,與蘇聯展開月球競賽,當時動畫大師李·哈里森三世(Lee Harrison III)正在試驗模擬電路和陰極射線管。1959年,哈里森用電位器(可調電阻器)襯了一件緊身衣褲,并能在CRT上實時記錄和模仿演員的動作。這是個簡陋的平臺,動畫演員本質上是個發光的棒形人物,但它標志著實時動作捕捉的第一個實例由此誕生。

到了20世紀80年代,動畫師們使用的是帶有活動標記的緊身衣和少量的大型攝像機來追蹤演員的動作,從而產生了比哈里森的放射性線條圖更詳細、更精確的數字圖像。但即便是在20世紀90年代,用于動作捕捉的攝像機體型都與小型冰箱差不多,而動畫師們必須在每一個場景中手動分配每個標記,它幾乎和Rotoscoping同樣辛苦。

一家動作捕捉系統企業的銷售總監杰弗里·奧瓦迪亞(Jeffrey Ovadya)說:“我們已經走了很長的路,特別是因為現在一切都實現了自動化。”

后來,動作捕捉系統應用的越來越多,譬如《泰坦尼克》(Titanic)、《復仇者聯盟》(Avengers universe)、《帕丁頓熊》(Paddington)以及《頭號玩家》(Ready Player One),該公司支持的游戲包括《奇異人生》(Life is Strange)、《地獄之刃:塞娜的獻祭》(Hellblade:Senua's Sacrifice)。

在動作捕捉技術歷史上,《地獄之刃》占有特殊的地位。這是獨立游戲開發商Ninja Theory于2016年推出的一款強大的、獲獎的動作游戲,它成為現代動作捕捉世界的入門序章。
 
雖然《地獄之刃》的演示給人留下了深刻的印象,但它的設計遠比最初的演示要復雜得多。演示期間的女演員有一系列的動作要做,開發人員必須推動軟件,以確保它能在現場實時直播出來。

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奧瓦迪亞說:“兩年后,計算能力翻了一番,GPU的性能已經翻倍。Unreal Engine甚至增加了更多功能,效果更加逼真。似乎突然之間,所有《地獄之刃》的背景努力都變得更簡單、更短、更快,而且他們能夠更快地到達那個點。如果他們花同樣的時間在某個項目上,比如說100個小時,《地獄之刃》的動作捕捉部分花了80個小時,而‘數字人’Siren的即時演示只用了一個小時。”
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更好的動作捕捉技術意味著,開發人員可以在更短的時間內完成動畫場景,但是奧瓦迪亞說,這并不意味著拍攝時間將被減少,只是會被更好的使用。舉個例子,如果Siren的動作捕捉演示需要1個小時而不是80個小時,他認為開發人員會利用這個時間讓最終產品看起來盡可能逼真,并在動畫圖像中添加背景細節和微調動作。

奧瓦迪亞指出:“如果你想現在加入開發游戲的行列,那么對復雜性、深度和逼真程度的要求太多了,我認為在沒有動作捕捉技術的幫助下,你不可能完成這樣的游戲。因為動作捕捉雖然有自己的藝術形式,但它仍然是一種工具,它試圖讓人類的動作立即被翻譯并記錄下來,而不需要大量的后處理。盡快把人的動作融入到游戲中,現在似乎無需太過擔心。”

動作捕捉在20世紀90年代盛行起來,因為當時開發人員可以利用多線程技術、更高的處理速度,并使用GPU作為處理器。這些進步在今天的動作捕捉設備和計算機中仍然值得關注,但它們只是變得更快、更強大,而另一次繁榮即將到來。
奧瓦迪亞說:“很明顯,對于所有人來說,動作捕捉的圣杯就是無標記。人們不想再擔心基準點,因為AI和量子計算正在加入其中,它們可以更快地進行處理,并維持它們的目標。然后我們慢慢開始失去標記,事情將會更快,你不需要再去設置盡可能多的攝像機,你可以在更大的空間以更高的速度做事。你可以把某個系統扔到工作場所里,它會開始跟蹤每個人,這可能在5到10年內成為現實。”

雖然這是個令人興奮的未來遠景,但動作捕捉技術本身也存在潛在威脅。即使忽略了明顯的“老大哥”式短語,你也可以把一個系統扔進去,并且開始跟蹤幾乎所有人。很明顯,今天的人們已經在使用動作捕捉技術進行誤導和撒謊。盡管像Pornhub這樣的網站正半心半意地努力阻止色情視頻的出現,但那些把一名女演員的臉換成另一名女演員的色情作品(Deepfakes)卻正在成為新興行業。

奧斯卡獲獎導演、《逃離》(Get Out)的作者喬丹·佩爾(Jordan Peele)最近展示這樣的擔憂,顯示讓巴拉克·奧巴馬(Barack Obama)這樣的人說些荒謬的東西是多么容易。奧瓦迪亞說:“如果有人想利用這種先進的技術來進行惡意攻擊,那么我們將千方百計地將自己與他們區分開來。但我認為這是目前所有技術的本質。不僅僅是動作捕捉技術,任何進步如此之快的技術都可以被用來迷惑人們,并將他們帶入不同的方向。希望人們意識到,這不是新興技術應該被使用的方式。”

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對于與運動捕捉系統,Optitrack運動捕捉系統無疑是最受歡迎的市場歡迎的系統之一,它是一種用于準確測量運動物體在三維空間運動狀況的高技術設備。實時動作捕捉全息技術,里面有一部分便是動作捕捉技術,歐雷將助推動作捕捉技術的大規模商業化應用,除此之外,歐雷已經建立全國技術支持與服務網絡,實現本地化即時響應;圍繞OptiTrack系列產品進行軟硬件適配,開發和落地更豐富的行業解決方案。

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