（四）虚拟现实与增强现实

随着 VR 技术的发展，动作捕捉成为了实现人机交互的关键技术。在虚拟现实场景中，用户通过穿戴动捕设备，可以将自己的动作实时映射到虚拟角色上，实现多人大空间实时交互，带来身临其境的交互体验。在 VR 游戏中，玩家可以通过挥手、踢腿等动作与虚拟世界互动，让玩家体验现实版“绝地求生”等更多趣味游戏。

三、动捕案例解析

（一）《阿凡达》：开启影视动捕新纪元

2008年，詹姆斯・卡梅隆执导的《阿凡达》震撼全球。《阿凡达》全程运用动作捕捉技术，影片中，演员们穿着布满反光标记点的紧身衣，在动捕摄影棚中完成表演。通过光学动捕系统，捕捉到演员每一个细微的面部表情和肢体动作，再经过复杂的后期处理，将人类演员的表演转化为身高 3 米的纳美人。这种技术在让虚拟角色拥有逼真的动作效果的同时。还实现了角色情感的细腻表达，开创了影视动捕的新篇章。

（二）《眷思量》：动捕赋予角色灵魂

在《眷思量1》中，制作团队采用了青瞳视觉（ChingMu）MC系列光学动捕系统，通过动捕演员的超燃演绎，借助动捕软件实时驱动动漫模型，将真人与动漫人物衔接融合，赋予了动漫中角色灵魂。而在《眷思量2》中，该系统依然被使用在各个人物塑造和各场景表演的过程中，捕捉真人演员的一颦一笑、肢体表达等多重数据，助力制作团队更好地表达其人物形象。依托于该系统多目标、多物体定位跟踪，支持人与道具交互的优势特点，对多人打斗等深度交互动作进行捕捉录制 ，帮助制作团队灵活应对复杂的群戏场景、快速运动场景等情况，使《眷思量》中的角色活灵活现地出现在大众视野中。

青瞳视觉为《眷思量》提供MC系列光学动捕技术支持

四、动作捕捉设备及技术

动捕离不开多个设备的支撑。

传感器：是固定在运动物体特定部位的跟踪装置，它将向动捕系统提供运动物体运动的位置信息，一般会随着捕捉的细致程度确定跟踪器的数目。

信号捕捉设备：这种设备会因动捕系统的类型不同而有所区别，它们通常负责位置信号的捕捉。对于机械系统来说是一块捕捉电信号的线路板，而对于光学动捕系统则是高分辨率红外摄像机。

数据传输设备：需要实时效果的动捕系统需要将大量的运动数据从信号捕捉设备快速准确地传输到计算机系统进行处理，而数据传输设备就是用来完成该项工作的。

数据处理设备：经过动捕系统捕捉到的数据需要修正、处理后还要有三维模型向结合才能完成计算机动画制作的工作，这就需要我们应用数据处理软件或硬件来完成这项工作，都需要借助计算机对数据高速的运算能力来完成数据的处理，使三维模型真正、自然地运动起来。

那么如果从技术的角度来说，动捕的实质就是要测量、跟踪、记录物体在三维空间中的运动轨迹。目前市面上有以下几种动捕系统：

（一）光学式动捕系统

光学式动捕通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成动作捕捉。典型的光学式动捕系统通常使用6-8个相机环绕表演场地排列，而这些相机的视野重叠区域就是表演者的动作范围。表演者通常穿上单色的动捕服，在身体关键部位，比如关节处、肘部、腕部等位置贴上一些特制或发光的标志点，称为”Marker“。

通过Marker，系统将识别和处理这些标志。光学式动捕的优点在于表演者活动范围大，无电缆、机械装置的限制，不仅能让表演者自由地表演，还可以满足多数高速运动测量的需要。青瞳视觉（ChingMu）携手原力数字科技，打造了光学动捕设备CMAvator。该设备可支持40+人同时实施动捕，千平范围内支持多人拥抱、跑跳、叠加和自由行走等交互。不仅通过动作重定向可以直接赋予新模型进行复杂的动作，无需进行繁琐的人工调节，实现不同骨架资源的角色之间共享动画，还可以通过高精度光学手指进行捕捉，精准还原手部动作，可与惯性数据手套进行同步，实现光惯混合式捕捉。

（二）惯性式动捕系统

惯性式动捕通过惯性传感器来测量表演者运动的加速度、方位、倾斜角等特性。惯性传感器佩戴在表演者头上，或通过多个个传感器组成数据服穿戴，通过USB线、蓝牙等方式与主机相联，可以跟踪头部、全身动作，实时显示完整的动作，且它不受环境因素干扰影响，不怕遮挡。

（三）机械式动捕系统

机械式动捕依靠机械装置来跟踪和测量运动轨迹。早期的一种机械式运动捕捉装置是用带角度传感器的关节和连杆构成一个 " 可调姿态的数字模型 " ，使用者可根据剧情的需要调整模型的姿态，然后进行锁定。这是一种较早出现的运动捕捉装置，但仍有一定的市场。机械式运动捕捉的一种应用形式是将想要捕捉的运动物体与机械结构相连，物体运动带动机械装置，从而被传感器实时记录下来。不但可以做到实时测量，还能够容许多个角色同时表演，但其机械结构对表演者的动作阻碍和限制也很大。

五、动作捕捉技术的过去与未来

在上世纪七、八十年代，动作捕捉开始是作为生物力学研究中的摄影图像分析工具，随着技术的日渐成熟，该技术开始拓展到从身体、面部、手指的捕捉，而后被广泛应用与生物力学、电影、游戏、医疗康复等多个领域，并随着现在元宇宙概念的诞生兴起，动捕技术在虚拟现实和增强现实中变得更为重要。其中光学动捕系统和惯性动捕系统逐渐成为影视和游戏领域的核心技术，推动着行业的发展。

未来随着人工智能等高科技技术的发展，动作捕捉技术将迎来新的机遇。动作捕捉技术与虚拟现实、增强现实的融合也将更加紧密。不单是所有高科技企业，青瞳视觉（ChingMu）也会专注于具身智能、工程科研、虚拟现实、生命科学、数字娱乐以及青瞳教育等多方面的研究，让动捕技术在未来得以更进一步的发展。返回搜狐，查看更多