独家 :比OptiTrack更专业?影视动捕巨头Vicon会给多人VR带来哪些惊喜?

2017-05-26 17:50 智能硬件 来源:创头条 查看原文

一台正在播放音乐的便携式音响被丢在一堆落叶中,然后它被四只无聊的大猩猩发现了。


动感的音乐响起,四只大猩猩忍不住伴着节奏摇摆起来,更可怕的是他们又发现了一把电吉他、一把贝斯和一台架子鼓...


这还没完,它们边跳边唱,召唤着其他同伴,吸引来了森林中更多的大猩猩加入表演。


当然,现实中还找不到如此“多才多艺”的会唱会跳会打架子鼓的大猩猩,这是英国酷玩乐队的《Adventure of a Lifetime》MV的画面。


这些表情动作与正常人类高度相仿的“大猩猩”其实就是由人来扮演的,四位大猩猩的扮演者就是酷玩乐队的四位成员。


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酷玩乐队这个脑洞MV创意的实现,离不开一个关键技术—动作捕捉系统。


他们四位穿着一套粘贴光学标记点的服装,在布满红外捕捉相机和高速摄像机的室内场地,按照导演设置的情节,乐此不疲地模仿着猩猩的动作和表情。


与此同时,技术人员将现场捕捉到的演员们的肢体运动和面部表情等数据实时导入捕捉软件和引擎,接着进行特效处理等后期制作。


最终,乐迷们看到了他们的四位“大猩猩”偶像的音乐MV表演。


不过,这段MV只是小菜一碟,动作捕捉这套系统的资深大玩家是好莱坞那帮大制作、特效大片的导演们。


最经典的动作捕捉角色如《指环王》系列中的“咕噜”一角,由英国动作捕捉第一人安迪·瑟金斯出演,电影制作者通过关键影格编辑、捕捉安迪的动作和表情数据,混合创造了安迪版“咕噜”的形象。而且,上文中酷玩乐队MV的动捕导演也是由安迪担任。其他涉及动作捕捉的电影还有《金刚》、《星球大战侠盗一号》、《复仇者联盟》等。


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1937年,迪士尼在制作白雪公主动画片时,采用过比较原始的动作捕捉技术,目的是为了使动画人物看上去与真人动作相像。这应该是动捕在影视领域最早的应用案例了。


动作捕捉技术似乎腻了在好莱坞大片里的表演,现在它已经瞅准了VR这块处女地,有意思的是动作捕捉技术可以完美的融入VR系统里,解决VR系统里人机交互和追踪问题,可谓相逢恨晚。


青亭网独家采访了Vicon中国娱乐总代理迪生数字娱乐公司总经理李洪新,以及相关技术负责人。探秘Vicon这一好莱坞的“宠儿”在VR领域的前景。


影视级“动捕专家”Vicon


通俗点讲,目前大多数VR的空间定位解决方案其实是一个简化版的动作捕捉系统。


动作捕捉没有VR依然可以在好莱坞找到位置,VR缺了动作捕捉,那么问题就大了——想要实现人机交互?VR多人互动,包括目前比较受追捧的VR大空间,其实都依赖于一套捕捉精度高,可用空间范围大的动作捕捉技术系统的支持。


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相对来说,国外的大空间动作捕捉发展比较成熟,技术上也领先国内不少。不过,目前国内一些公司也在追赶,纷纷推出了自己的大空间动作捕捉系统。


上文提到的酷玩乐队的MV,为他们提供捕捉技术支持的是英国Vicon。“Vicon是大师。在光学动捕领域的技术一直是业内顶尖的,”国内专注大空间多人动捕的ZVR公司CEO郭伟告诉青亭网,他也是国内较早一批使用OptiTrack的人,但他也坦言——“实际上Vicon做全身动捕要超过OptiTrack。”


5月23日,英国Vicon联合北京迪生数字娱乐召开新品发布会,推出了一款新的动作捕捉软件系统Shogun。同时配合公司的高端动捕相机Vicon Vantage、低端动捕相机Vicon Vero和高清摄像机Vicon Vue。


如何才能判断一套动作捕捉系统的优劣


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 一般情况下,我们可以从捕捉精度、定位范围、延迟、抗干扰性、易用程度、价格等方面去判断。


现场为了演示这套系统,普及动作捕捉的相关知识,他们特意搭建了一套动作捕捉场地,Vicon和迪生的技术团队为观众进行了一些技术测试演示。


首先,迪生武术指导何雅洁与Vicon亚太地区经理Alexander在会场右边的捕捉场地进行了一段模拟对打,同时大屏幕上,动捕相机捕捉到的两人骨骼动画被实时传送到Shogun和虚幻引擎里。


迪生数娱技术工程师韩沐坤告诉青亭网,在之前的动作捕捉工作流程里需要先进行一个数据的重建,然后才能看到人物身体的骨骼效果,现在这套系统可以直接扫描自动构建人物的骨骼数据。


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而且Shogun软件被分成了Live(实时)和Post(后期)两个部分,通过Live可以把动捕演员的打斗画面录制下来,再通过Shogun Post进行回看,无需再像旧的动捕流程,需要先停止实时动捕录制,对捕捉片段的原数据进行重建才能看见捕捉到的角色骨骼动画。这项功能在复杂的片场环境内可以为导演和演员节约大量的时间。


此外,Vicon还推出了一套名为Cara的面部捕捉系统,这是一款充满黑科技感觉、形似头盔的玩意儿。韩沐坤称,该系统的原理和光学动捕类似,“在面部粘贴反光点,通过4台小型的摄像机进行捕捉。”


遮挡怎么办?


不过,光学动捕一直存在一个问题,那就是——遮挡。一旦被捕捉对象被其他物体遮挡,不少系统就会纷纷“失灵”。那么,在这一方面,Vicon的表现如何呢?


随后Vicon亚太地区经理Alexander Muir、迪生数娱韩沐坤和武术教练何雅洁,三个人互相拥抱在蹲下,这是一个很复杂的、带有大量反光点被遮挡的动作。大屏幕上Shogun依然可以识别出三人的骨骼动画,实时反映三人的运动轨迹。


然后,一位现场观众提了个要求,要用一块布把演员全部遮挡起来,看看啥效果,结果是——没啥影响。


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最后,他们依次进行了钻桌、徒手举人测试,Shogun上实时骨骼动画表现稳定。


现场还出了个小插曲,Vicon全球销售总监 Andy Ray临时起意把Alexander Muir身上的反光点一个一个摘掉,包括胸前的、头部的和腿部的依次摘掉部分,但是系统还是基本能识别出Alexander Muir的骨骼架构。


迪生负责人表示,这是一套被动式光学动作捕捉系统,红外捕捉相机发光,标记点反射光,从而来进行捕捉定位。Vicon的捕捉相机在默认分辨率下帧数是120,“降低分辨率的情况下,可以达到1200帧”。从镜头到软件的延迟只有2ms,理论上通过增加摄像头的数量可以无限扩大场地空间和捕捉人数。


“举个例子,实现对3人的全身动作捕捉,建议16个摄像头就可以了。10 x 10 x 4平米的空间,需要8-12个光学摄像头”。韩沐坤对青亭网解释。


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谈到在VR里的应用时,他表示主要是用在VR虚拟体验的角色和道具的实时定位,以及对人类玩家的实时动作捕捉。其实,这就是国内厂商提到的VR大空间系统应用。


但是在问到价格时,迪生市场部门负责人表示这需要看采购方的目的和使用场景,根据不同的搭配价格也会不同,当然他们也有专门的技术团队可以提供场地搭建和技术支持。


国内外动作捕捉市场现状如何?


国内方面,在VR大空间技术领域,比较著名的有诺亦腾,他们主要是利用惯性动捕设备,原理和光学不太一样,但也是依靠OptiTrack来做标定。郭伟的ZVR发布了一套“临境空间”多人交互VR解决方案,配套ZVR的无线PC头显,可以定制内容。


青瞳视觉也有一套于红外光学位置追踪系统,据其官网介绍,动捕软件CMtracker2.0和摄像机MC1300也正处于研发中。另外还有采用激光定位方案的国承万通等。


国外方面,除了Vicon,还有OptiTrack、Motion Analysis、PhaseSpace等专注动作捕捉的公司。


其中,今年2月,光学巨头利亚德发布公告称已完成对光学动作捕捉公司NaturalPoint(NP)的100%控股,此次收购金额达1.25亿美元(约合人民币8.44亿)。而OptiTrack由NaturalPoint公司研制。


动作捕捉技术的前景正在被越来越多的国内厂商所认识到,国内主要有三种模式,一是像利亚德这种通过收购、投资来进入市场;二是像国内一些厂商独自研发自己的动捕系统,就像上文提到的ZVR和青瞳视觉等;三是迪生数娱的技术引进+自研模式。


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“我们专注于数字娱乐技术,动作捕捉这块,一方面是技术引进,另一方面我们自己也有研发,”迪生数娱总经理李洪新告诉青亭网。


他们的技术负责人透露,和Vicon是深度合作关系,包括技术上的一些东西,他们有自己的动捕技术团队和服务平台,英国方面会给予技术方面的支持。


李洪新表示,他们在2000年左右这就开始了积累研究,当时就“很清楚的认识到它的两个很大功能,一是制作内容,二就是用于定位。”


2000年,迪生给中央电视台做了一个虚拟主持人项目,还自己做了一套机械式动作捕捉系统,在2003年的时候又研发了一套光学动作捕捉技术。谈到原因,他表示是被逼无奈,因为当时国外卖的动捕镜头太贵,能买到的都是些低端的,所以干脆“自己开搞”。


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谈到VR领域,李洪新表示公司目前主要做一些B端的客户,在影视、游戏、教育等领域,帮助客户打造出一些高品质的内容,合作伙伴包括湖南广播影视集团、中影集团、清华大学、网易等。


但是他表示对于C端消费级市场没有实质动作,因为他觉得现在C端市场还不够成熟,缺乏足够优质内容,当然硬件的体验也需要改进,括有些C端的硬件还是没有达到专业水准,给人一种感觉就是试一下这事就算完了,目前的C端市场表现还不能足够打动消费者,可以研究这个方向,但是短期没有进入的打算。


总而言之,在动作捕捉领域,国内一批有技术实力的公司正在C端、B端同时发力,相信动作捕捉市场的发展和变化,对VR体验的改进会有很大的帮助,VR的普及问题也会逐步推进。


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