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1、表演新时代来临 纵论银幕“动作捕捉术”22年有了动作捕捉和CG技术，大银幕已经迎来崭新的“表演”时代。从1990年大银幕上第一次出现动作捕捉技术开始，这项技术如今已走过了22年。下面，就让我们从动作捕捉技术的前世说起，一起回顾这项技术的发展历程，以及它带给整个电影行业的意义。来源：Mtime时光网作者：cgworld会员评论 93条CONTENTS 目录什么是动作捕捉？动作捕捉技术的前世纵论动作捕捉术22年首次亮相全面回忆伟大尝试最终幻想：灵魂深处标杆之作指环王无标记面部捕捉黑客帝国2&3走向规范化极地特快试炼之作金刚首尝户外动作捕捉加勒比海盗2走火入魔之作贝奥武夫CG真人角色的巅峰本杰明巴顿
2、奇事称帝之时阿凡达行业的认可创：战纪走出影棚猩球崛起胜利宣言丁丁历险记关于动作捕捉技术的16件事“动作捕捉”技术揭秘 “动作捕捉第一人”安迪瑟金斯视频：丁丁历险记拍摄揭秘图说：铁甲钢拳镜头大拆析视频：猩球崛起拍摄揭秘独家专访猩球崛起幕后团队时光话题 动作捕捉，该设电影奖项吗？什么是动作捕捉技术？我们先给出一个学术性的定义：动作捕捉（Motion Capture）就是综合运用计算机图形学、电子、机械、光学、计算机动画等技术，通过捕捉表演者的动作或者表情，通过这些动作或表情数据直接驱动动画形象模型的技术，在电影、动画、游戏和医疗科学等领域有较大的使用范围。时光网特稿 看看今年的大银幕猩球崛起的大猩
3、猩，竟然没有一只是真实的猩猩，在这些毛茸茸的生物背后，都是一位一位活生生的动作捕捉演员；铁甲钢拳，在拳坛上自然流畅，拳拳到肉的机器斗士们，也都是穿着蓝色服装，踩着高跷的演员亲自表演的；丁丁历险记，卡通的造型却有无比自然的动作和表情，这同样是拜真人演员的动作捕捉所赐。有了动作捕捉和CG技术，大银幕已经迎来崭新的“表演”时代。过去依靠化妆才可以实现的奇异的角色，如今在3D模型和动作捕捉技术的协助下，不仅可以完美地展现艺术家们的精妙设计，还可以最大限度地保留真人演员的表演。随着技术的进步，今后在大银幕上出现完全逼真的真人角色只是时间问题，而从台前隐于幕后的演员们需要做的，就是全身心地投入一个演员事业
4、的核心：表演！遥想从1990年大银幕上第一次出现动作捕捉技术开始，这项技术如今已走过了22年。从最初时仅有数秒的简易2D骷髅画面，到丁丁历险记全CG长片的虚拟表演，“动作捕捉”已完成从婴儿到成年的蜕变。下面，就让我们从动作捕捉技术的前世说起，一起回顾这项技术的发展历程，以及它带给整个电影行业的意义。动作捕捉技术的前世“Rotoscope”Rotoscope技术设备Rotoscope，一门濒临消亡的手艺1915，动画大师Max Fleischer，研发了一种叫做“Rotoscope”的技术设备，并申请了专利，可以看作是动作捕捉的雏形。Rotoscope说白了就是通过一种特殊的放映机，将拍摄的胶片
5、内容打到透台上，可以让画家直接照着画面中的造型可以一帧一帧第照着画。这样画出来的角色非常地栩栩如生。不要小瞧这个技术。1937年，世界上第一部动画长片白雪公主就是依靠这样的技术，让手绘角色的动作无比生动。后来入选奥斯卡最佳电影的美女与野兽、电子世界争霸战都使用了这项技术。而且这项技术的影响力至今还存在，并没有因为后来各种动作捕捉技术而消亡，其中最著名的电影就是2006年大牌云集的盲区行者。采用Rotoscope技术制作的盲区行者严格讲就是一部动画片不过，Rotoscope还不能说是动作捕捉技术。今天成熟的动作捕捉技术主要有机械式、电磁式、声波式和最主流的光学式（详见尾注）。其中，电磁式和声波式
6、在影视特效中出现的实在太少，这里仅作科普，不做详解，机械式有少量应用，但是最核心的、最主流的，还是光学式动作捕捉技术。我们现在看到的几乎所有在电影中使用的动作捕捉技术都是光学式，接下来我们将顺着电影的发展，主要来谈谈这种技术及其影响。动作捕捉银幕首次亮相全面回忆，1990全面回忆中，这个几秒钟的镜头成为了“动作捕捉”术的起点这是历史上第一部使用动作捕捉技术的电影，整场戏只有几秒钟。表现的是斯瓦辛格饰演的主角经过X光扫描射线时的镜头，因为携带武器被发现。这个镜头是Motion Analysis公司提供的技术支持来实现的，当时的动作捕捉设备甚至还是有线的。而用动作捕捉实现的数据转移到屏幕上，因为在
7、电影中要展现的只是角色经过X光预览的内容，所以只要准确拿到2D的动作捕捉数据就行了。观看天才除草人影片片段（运用动作捕捉技术实现的）两年之后，就有了第二部使用动作捕捉的电影，皮尔斯布鲁斯南主演的天才除草人。在那之后，动作捕捉技术还有一些在电影和电视中出现，比如电视剧魔法师梅林，朱莉娅罗伯茨主演的致命化身（首次使用动作捕捉技术直接驱动CG角色和实体模型），但是真正让人们看到动作捕捉真正要大展宏图的时候是2001年，这部电影就是赫赫有名，毁誉参半的最终幻想：灵魂深处。一次伟大的尝试最终幻想：灵魂深处，2001毁誉参半的试水与最昂贵的头发关于这部电影，能说的太多了。在2001年，这部电影以惊人的水准
8、实现了当时最接近照片写实的CG角色，也实现了在当时看起来“简直和真人一样自然”的动作水准。这部电影整整耗费了1.73亿美元，光制作头发用就了3000万。这部电影也是首次实现全程用动作捕捉的电影片中所有的角色均是使用了光学式动作捕捉技术：动作捕捉服上装有发光点，6台摄像机一起捕捉这些数据，甚至当时还实现了多人同时动作捕捉。要知道下一次这么做的时候，已经是2004年的极地特快了。不过当时CG角色面部的制作则还是使用手工动画，真人的表演只用作参考。观看最终幻想：灵魂深处制作特辑关于这部电影惨败的故事，这里就不用说了。不过这部电影却给人们留下了极大的震撼人们第一次意识到在银幕上用CG实现和真实人类一样
9、的角色是有可能的。真人角色和虚拟角色之间的争论也是从那时候开始。动作捕捉技术没有因此停止发展，人们对富有表现力的CG角色的追求一直在继续。同样在2001年，有一部更加伟大的电影也上映了，这就是指环王。动作捕捉的标杆之作指环王，2001-2003指环王2为“咕噜”申报奥斯卡“最佳男配角”的海报咕噜的“三部曲”如果纯粹从技术上说，指环王使用的动作捕捉技术其实未必比最终幻想的强。当时威塔（Weta）工作室只是一个中等规模的特效工作室，见长的是传统模型和道具部门，实力尚不能和工业光魔（ILM）、数字领域（Digital Domain）这样的顶级大厂相提并论；二来，使用动作捕捉来制作“咕噜”其实不是一开
10、始就做出的决定，而是配音演员安迪瑟金斯的精湛表演说服特效团队的；第三，当时还没有特别完善的可以和真人演员互动表演的实时动作捕捉设备。当时，所有出现咕噜的镜头一般要制作三遍：第一遍是实拍，安迪瑟金斯穿着白色衣服和演员一起表演；第二遍在电脑中，将安迪擦除以便放置咕噜；第三遍是安迪单独的个人表演，穿着带记录点的动作捕捉衣表演，动画师先制作出安迪运动的造型，然后再将数据转化到咕噜的模型身上。在独立表演的时候，计算机要做的工作是将安迪的表演记录下来，将咕噜这个角色的动作特征编写成一套动画数据库，然后交给动画师。除了安迪本身的表演之外，咕噜的很多动作需要动画师的再创作，通过视频对比也可以看出来，安迪的表演
11、和咕噜的动作还是有相当多的出入。观看指环王3制作特辑留意一下，安迪和和其他演员一起合作的表演时候穿着的是纯白色衣服，并没有捕捉点，选择白色衣服是为了方便在后期中将演员擦除。在指环王2和3中，安迪瑟金斯才穿上了带着动作捕捉点的衣服。而且这些服装只能捕捉少量的基本数据点，比如手部的捕捉点只在中指上才有，只能捕捉手部的方向信息。原因之一是安迪本人的造型和咕噜相去太远，很多细小的动作，比如手指的关节运动，在当时的条件下，与其研究动作捕捉和真人的绑定，还不如让动画师直接完成来得方便。其实仔细观察，大部分动作捕捉的角色和被捕捉的对象往往外形相对接近，即使是阿凡达，也不例外。和真人演员差异较大的角色的动作捕
12、捉就需要动画师在绑定上下大工夫了，比如猩球崛起就要靠动画师长时间将真人表演的捕捉点转移到虚拟角色上。在这方面的绑定工作至今还没有技术方面的捷径可走。表情捕捉和动作捕捉类似，安迪的表情捕捉是在脸部上点了近100个点，然后使用近距离的摄像机拍摄记录，再交给动画师。和动作捕捉一样，很多虚拟角色才有的细节表情还要依靠后期动画师。面部捕捉技术的真正飞跃，还要数与指环王3同年上映的科幻大作黑客帝国2&3。无标记的面部捕捉黑客帝国2&3，2003五步易容术黑客帝国2&3当年石破天惊的特效今天看起来依然拉风无比，就单谈面部捕捉技术，也绝对算得上一个奇迹。因为这可是无标记面部捕捉！在2001年Image Met
13、rics刚刚研发了这项技术，而仅仅2年之后，黑客帝国的特效团队之一，ESC特效公司又自己研发了这项技术！整个过程分5步，即使现在看起来，也先进得要命啊！1.高清摄像机拍摄首先使用5台Sony/Panavision HDW-F900 高清摄像机同步拍摄雨果维文的脸，并立即将数据传到工作站，将无压缩的图像储存到硬盘。每秒中的数据传输量估计达到1G。2.光流照片测量这是一个非常关键的算法。光流照片测量技术可追踪每个像素点在不同的摄像机的位置，然后将这些结果和一个中度精细的模型相结合，将像素与模型的每个节点匹配，可以得到每个路径的精确位置，并且得到模型的运动轨迹。之后，再将每个2D数据与每个摄像机的位
14、置重新匹配。到了这一步就已经可以得到一个不错的可动模型了。3.关键帧修改，删除全局运动光流照片测量是一个不错的算法，但是不够完善。如果出现匹配错误，错误会在后面的帧数上堆叠，在3D模型中尤其明显。这样就需要进行一些反向计算，通过上一帧的数据去校准。误差太大就得用手动调整。因为这个虚拟头部的运动是要和身体运动相结合的，所以头部本身的位置运动必须删除，只留下脸部表情的变化。4.材质制作为了制作一个精确的材质，最好的办法是制作一个实体雕塑再进行扫描。因为在记录表情的时候，没有使用任何记录点，这样团队就可以通过看那些非常清晰的照片绘制出精致的皮肤表面。5.渲染虽然已经有了不错的皮肤表面贴图了，但是还缺
15、乏类似毛孔和细小的皱纹这些精密的细节。团队用的是仅有100微米距离扫描，可以得到非常精确的面部高低数据。将这些高低数据配合皮肤表面材质数据，再配合光学算法，最终获得最后的精致画面。这是在电影中首次大范围使用无记录点的面部捕捉技术，基本做到了令人信服的逼真度，比最终幻想时高了不少。不过黑客帝国的几位主演都带着墨镜，不需要精细制作眼睛，所以一定程度上降低了制作难度。这项技术在当时非常先进，但是效率不高，制作麻烦，成本也高，而且演员的面部表演需要单独制作。由于演员们难有宽松的档期，而且后来制作精确的皮肤表面已经不再是什么难事，所以出于对效率和制作水准的均衡考虑，无记录点的面部动作捕捉不再是动作捕捉技
16、术攻关的重点。这项技术一直到了2008年，本杰明巴顿奇事才走向了更高峰。我们现在可以发现，基本上所有的动作捕捉和面部捕捉还都是分开来做的。不过到了第二年，导演罗伯特泽米吉斯带着极地特快登场，正式将动作捕捉技术给统一了。从此，世间有了一个和动作捕捉死磕上了的动画导演。动作捕捉走向规范化极地特快，2004身体动作、面部表演，捕捉一气呵成斯皮尔伯格在这个月接受时光网专访的时候谈到，动作捕捉技术就是他的学生罗伯特泽米吉斯发明的这话其实并不完全准确，但是确有几分道理。在罗伯特泽米吉斯这样全身心地投入使用动作捕捉技术的之前，这项技术的确没有人将它整理得如此规范。极地特快是首次将动作捕捉从头用到尾的全CG动
17、画电影，也是第一次将身体动作捕捉和面部表演捕捉一起完成。因为这个，这部电影甚至被记录在2006年的吉尼斯世界纪录中。在极地特快中，汤姆汉克斯穿着动作捕捉记录点，在面部被安上了150个红外线感光点，当时的捕捉点用的是和身体捕捉一样的小圆球，粘在脸上，而不是后来很流行的绿色或黑色的墨水点。罗伯特泽米吉斯为了这部电影专门成立了动作捕捉动画公司ImageMover Digital Studio。在极地特快的拍摄现场，一共有超过60台摄像机，计算机一次性捕捉多位演员的身体表演和面部表演，实现了有史以来动作最接近真人的动画角色。极地特快实现了首次全方位的动作捕捉表演，同时也制作出了当时最细致的角色动画。这
18、部电影是继最终幻想之后影响力最大的全虚拟动画，也让人们看到了CG动画制作的另外一种可能演员除了配音，也可以将表演的神韵直接赋予给动画角色！这是对最终幻想：灵魂深处的最大超越。不过，极地特快的人物面部表情并没有比手动动画强多少。究其原因，是因为光学捕捉系统对于表演场地的光照和光反射情况非常敏感，特别是当运动复杂的时候。不同部位的标记之间很容易混淆、遮挡，产生错误，需要大量人工干预后处理过程身体动作尚如此，更不要提细小的面部细节了。那时候就一直都没有人想到可以做一个头盔，安置一个摄像机就可以解决这个问题，直到伟大的卡梅隆带着他的阿凡达的出现。罗伯特泽米吉斯的努力让所有人刮目相看，但是走在动作捕捉技
19、术前沿的威塔（Weta）也在继续追赶。很快，金刚的出世，让人们再次见到威塔的实力和动作捕捉技术的魅力。动作捕捉的试炼之作金刚，2005 如何与神兽互动指环王后将技术酝酿成熟的威塔（Weta），在电影金刚中实现了技术上的飞跃。和极地特快相比，金刚的制作难度更大。首先，这不是一部全CG动画，有相当多的实拍元素，特效的手法也从CG角色到模型到数字绘景面面俱到，更何况，电影中有相当多画面来自这个虚拟CG角色和真人的互动。这其中除了要给真人做动作捕捉之外，还要给道具做动作捕捉。比如那些近距离拍摄的金刚的画面，就是由道具组的成员拿着蓝色的道具配合演员表演，之后动画师在后期中用金刚的大手匹配道具上的标记点，
20、再将道具抹去。值得一提的是，有时候演员身上的点也不一定是用来做捕捉的，而是用作跟踪匹配。比如哈利波特系列中，英俊的拉尔夫费因斯其实是直接化妆扮演伏地魔的，这里无需动作捕捉，但是需要用跟踪点为后期的制作蛇鼻子提供同步空间信息。金刚将捕捉车间中完成的动作捕捉技术已经修缮得很完善了但动作捕捉还在绿幕前的工作。到了下一年，终于有一部电影让动作捕捉走出了摄影棚。这部电影就是加勒比海盗2，而技术研发者就是我们好久都没有提到的特效领域的大佬工业光魔（ILM）。动作捕捉的举重若轻加勒比海盗2，2006“章鱼船长”引领工业光魔创新其实在加勒比海盗第一部时，特效总监John Knoll和动画总监Hal Hickl
21、e就尝试过动作捕捉，但是效果并不好。一来第一部的拍摄地主要在潮湿的地方，这些动作捕捉设备无法在这样的现场运转，二来是工业光魔（ILM）自己在动作捕捉这个领域并没有深入研究，数据处理技术并不完善。而在加勒比海盗第一部中，演员的特效主要集中在最后的决斗中，在月光下变成骷髅的画面，那么与其将CG骷髅逐帧匹配到真人上，还不如直接在实拍的演员身上修改容易。而且工业光魔有非常出色的动画团队，使用手工动画也足以制作出自然流畅的动画效果。但是到了加勒比海盗2的时候，章鱼脸戴维琼斯（Davy Jones）让人非常棘手，细微的面部表情再加上复杂的章鱼触须需要大量的时间。而且加勒比海盗系列涉及到CG角色众多，造型复
22、杂，一一制作手工动画简直是不可能的任务。所以，这部电影逼着工业光魔要研发出一套自己的动作捕捉技术。这就是iMoCap。这套技术体现了工作光魔深厚的特效制作经验。iMoCap使用的捕捉服是半紧身材料，穿着舒服，而且中灰色的布料可直接提供明度参考，在后期中也很容易被擦除。衣服上以反光球作为标记，还可以任意增加数量扩充捕捉精度。工业光魔改进了识别和处理软件，使得看似随意的标记可以被精确识别；最重要的是该系统可以使用任意型号的两台高清摄像机，分别放置于主摄影机两边拍摄动作参考，然后送回工业光魔进行分析，在片场无需携带其他复杂的专用捕捉设备。这是一个非常精巧的系统，堪称动作捕捉的技术研发成果的典范。户外
23、动作捕捉标配诞生iMoCap影响深远，加勒比海盗2&3之后，在钢铁侠系列和第九区中也得到了运用。而其中灰色的动作捕捉服更是成了户外动作捕捉的标准配置即使是在技术沿用阿凡达的猩球崛起中，捕捉服的颜色还是中灰色，而不是和阿凡达一样的黑色。iMoCap让加勒比海盗2赢得那一年的最佳特效奖。但是iMoCap并没有解决演员面部捕捉的问题。因为加勒比海盗2&3中，演员要饰演的妖魔鬼怪和自身造型差别太大，细腻的表情捕捉意义并不大（事实上第九区也是这样，外星人面部全是仰仗手工动画）。只有饰演“章鱼船长”戴维琼斯的比尔奈伊的脸部被点上捕捉点，并且在眼部和嘴唇周围化了妆，这是因为戴维琼斯只有眼部的周围和嘴唇的动作
24、还接近本人，其余的部分和真实的人脸已经没有任何相似之处了。而戴维琼斯的那个复杂的章鱼触须，则是工业光魔专门开发了一个系统来实现的，使用手动效果，和面部运动配合得天衣无缝，效果惊艳无比，一时被传为业内佳话遗憾的是，这个系统后来也再没使用过。事实上，很长一段时间来，动作捕捉技术都是为了实现一些奇异的角色而设计的，而表现真人的虚拟角色并没有得到很好的解决，即使是第二年的贝奥武夫。动作捕捉走火入魔之作贝奥武夫，2007年罗伯特泽米吉斯（左） 泽米吉斯深陷“诡异谷”走火入魔罗伯特泽米吉斯从这部电影开始，就走上了动作捕捉的不归路这部电影最终展现的是全CG的人类角色，在效果上全面超越最终幻想：灵魂深处。贝奥
25、武夫和极地特快一样也是使用全真人动作捕捉表演，所有镜头都在捕捉车间完成，罗伯特泽米吉斯为了这部电影建立了一个前所未有大的动作捕捉车间：长宽都是7.5m，高度为4.3米。为了方便数据转换，演员使用的道具很多都是直接使用的电缆做出道具的模型，比如桌椅和其他道具（这点也被后来许多动作捕捉电影所借鉴）。片中“全裸”出镜的安吉丽娜朱莉令人惊艳动作捕捉技术一直无法很好地捕捉眼部，因为眼部无法安装捕捉点。泽米吉斯竟然也找到了解决办法让每个演员戴上特殊的隐形眼镜以便有专门的软件可以捕捉！要知道每个人的脸上已经被粘上了150个捕捉点了（后来大家学会使用头盔摄像机之后，隐形眼镜的做法再也没用过）。功夫到此，剩下的
26、技术就是建模、渲染、手工调整，这里就不再细说。但是所有的观众会发现，即便如此，这部电影中的角色与真人依然相隔着一道“诡异谷”。“诡异谷”是1970年日本学者森政弘提出的人类对拟真机器人的情绪假说：一个机器人表达出来的外观和情感和人接近到某一个点上的时候，会导致人对它产生强大的排斥力。而想要跨越“诡异谷”，尤其是表达真实的人类角色，至今为止还没有很好的解决方案。唯一可以说做到真正跨越“诡异谷”，实现CG角色的真实表现的，就是下一年的本杰明巴顿奇事。罗伯特泽米吉斯也许并没有意识到“诡异谷”的问题吧。当年拍出阿甘正传的他如今却迷失在技术中了。后来的圣诞颂歌和火星救母记连续遭遇票房滑铁卢，他的那家以动
27、作捕捉闻名于世的公司ImageMover，也在2011年1月被东家迪士尼关闭了。真人CG角色的巅峰之作本杰明巴顿奇事，2008唯一被奥斯卡认可的表演捕捉我们现在依然可以这么说：本杰明巴顿奇事是至今为止最出色的CG人类角色，没有之一。这个高度就连后来的创：战纪和阿凡达都还没有超越。究其原因，是因为其他电影的CG角色大多不止一个，而这部电影把所有精力都用在了一个CG角色上面，而且严格讲只是一个CG的脑袋。关于这部电影的特效，我们已经在之前的银幕换头术专题（点击查看）中有过详尽的介绍，而这次我们要补充讲到的是这项技术的前世今生。这项捕捉系统叫做Mova Contour，是苹果电脑公司的工程师Stev
28、e Perlman（QuickTime、WebTV、Onlive发明和发起人，拥有超过100个专利技术）研发的。Mova Contour系统可以实现非常精致的不需要记录点的面部捕捉，可以一次捕捉超过10万个多边形的动态，对每一个节点进行逐帧追踪，精度达到毫米以下，而且没有黑客帝国时期的表面数据偏移，支持拍摄速度从24-120帧/秒，支持摄像机数量从最少2个到最多256个一切看起来都很美好，但是如果它要做到电影级别的画面，就需要非常长时期的前期准备。Mova本身是一套包含非常严谨的画面算法系统，其他设备都要配合它。事实上这套技术在诞生之后只为两部电影服务过本杰明巴顿奇事和同年的无敌浩克。Mova
29、的其他客户，更多的是游戏公司和科研机构。不过，本杰明巴顿奇事的虚拟角色令人心服口服。它彻底树立了人们的信心：CG，是可以实现完全逼真，毫无痕迹的角色表演的，可以毫无保留地展现演员的演技布拉德皮特因为这部电影得到了一个奥斯卡最佳男主角提名。动作捕捉称帝之时阿凡达，2009“头盔流”突破面部捕捉瓶颈这部电影涉及的技术突破之多、之复杂，影响之深远，拿一整个专题来说都不过分。其实严格来说，卡梅隆并没有发明3D摄影，没有发明动作捕捉，没有发明虚拟摄像，但是他前所未有地将这些技术整合到了一起，并加以优化，让所有这些技术配合到天衣无缝，最终实现了那个绚丽无比的外星世界。这也是卡梅隆最伟大的地方，他的目的永远
30、单纯：要实现一种画面的效果，为的是讲好一个故事，而不是为了某个技术的突破。对于动作捕捉技术，尤其是面部捕捉，卡梅隆其实在1995年就已经想好了解决方案：头戴式表情捕捉系统一个头盔，前置一个广角摄像头，在演员的面部点上动作捕捉点（使用绿色墨点，方便识别），拍下演员的所有表情变化，同时也不影响身体动作的捕捉。事实上，他们最终也是这样实现的。史上最大虚拟拍摄实验室阿凡达建立了有史以来最大的虚拟拍摄实验室，140个专用摄像机，8台高清参考摄像机，并且使用了大量的辅助用具武器、马匹、服装和挂饰等等，甚至在这些道具上也安置了相应的动作捕捉标示。阿凡达在动作捕捉方面的意义在于实现了前所未有的逼真虚拟生命，让
31、观众一扫之前数码角色给人带来的隔离感，成功跨越了“诡异谷”很多人这么说的。但是实际上阿凡达中的角色都是外星人谁见过外星人？真正最难做的是现实中的人，大家再熟悉不过的这些角色。知道了这一点，你就会明白下一年的创：战纪是何等的来之不易。行业的认可创：战纪，2010被忽视的团队：数字领域（Digital Domain）在创：战纪中制作一个年轻的杰夫布里奇斯，我们已经在之前的银幕换头术专题（点击查看）中详细的地说过了。在这里我们要补充说的是，数字领域（Digital Domain）在这里使用的技术其实并不算先进，甚至比不上奢侈的本杰明巴顿奇事的Mova系统，但是难得的是Digital Domain积累
32、了如此多的经验，贡献到了这部电影中。创：战纪的动作捕捉系统没什么特别，只是传统的蓝幕前动作捕捉，但是他的面部捕捉系统却是Digital Domain独创的。虽然看起来和阿凡达的摄像头盔类似，但创：战纪中使用的摄像头足有4个，上面有四个高清黑白摄像机用于捕捉他的脸部信息，其中两个黑白，用于确定灰度；两个彩色，用于校准皮肤颜色。年轻的杰夫布里奇斯也许是电影史上最困难的CG角色这是一个真正存在过的真人，而且大家都很熟悉这就是他和老年的布拉德皮特的区别，这也是这个角色为何较之本杰明巴顿奇事会差那么一点点这个角色实在太难了。Digital Domain交出了几乎满分的答卷，完全靠的是团队的执着和丰富的经
33、验这是一种卡梅隆式的精神。但是很遗憾，努力并没有受到嘉奖。那一年回归传统特效的盗梦空间横扫奥斯卡，创：战纪诡异地连个提名都没有。不过所有从事CG特效的人都会知道创：战纪的来之不易，也深知Digital Domain的实力借问最强的真人CG角色团队何处有？牧童遥指Digital Domain。从技术上说，创：战纪是一个伟大的作品，因为这是首次用CG在银幕上以照片级的写实水准再现一位现实中的人物从头到脚！CG技术和动作捕捉完全有实力模糊现实和虚拟之间的差别，这部电影就是证明。看起来，似乎所有和动作捕捉相关的技术都已经解决了，但其实大多数的动作捕捉技术都还是在室内完成，还没有非常好的户外解决方案，遇
34、到和真人互动的时候也往往要分批完成。可以在户外进行动作捕捉的iMoCap其实需要大量的人工调整，而且也不能实现同步面部捕捉直到猩球崛起。动作捕捉走出影棚猩球崛起，2011走出户外，要先解决光污染光学动作捕捉虽然好处多多，但是这套系统价格昂贵，后期处理复杂，包括对标示点的识别、跟踪、空间坐标的计算时间长。不过对于一部大投资电影的特效团队来说，这点麻烦不算什么。而且随着电脑机能硬件的提升，这个问题也不再是难事。真正的问题在于光污染。光学捕捉系统对于表演场地的光照和光反射情况非常敏感。而且装置定标也较为繁琐，特别是当运动复杂的时候。不同部位的标记点容易混淆、遮挡，产生错误，经常需要人工干预后处理过程
35、。在猩球崛起之后，终于找到了令人满意的解决方法。关于这一点，我们已经在之前独家专访猩球崛起幕后团队的专题（点击查看）中细细说过了。这里要补充的是，其实红外线捕捉技术并不是什么新发明，在极地特快中就已经实现，但是猩球崛起巧妙地将这个技术从过去的被动式改为主动式：过去是从摄像机机位发射红外线，身上的捕捉点负责接收，现在是直接使用捕捉点发射红外线。改良后的动作捕捉设备，身上的捕捉点有红外线发射器红外线对于电影胶片是不可见的，终于解决了没有了光污染的烦恼。所以威塔（Weta）的团队可以肆无忌惮的建立起一个史上最大的动作捕捉区，足足有一个足球场的面积，那些动作捕捉演员也终于可以走出摄影棚，在日光下和其他
36、真人演员一起进行表演。猩球崛起的动作捕捉技术是阿凡达技术和iMoCap技术的完美结合，可以说基本解决了和动作捕捉有关的所有问题：身体实时捕捉、现场表演、面部同步捕捉、无需额外安排表演时间。团队在此基础上而且改进了识别系统，只需要通过面部安装50个左右的点，就可以完美地捕捉演员的表演，此外，再加上用Solver软件的匹配和皮肤纹理的制作，制作出了一只只活生生的猩猩。猩球崛起除了对动作捕捉的技术上的意义之外，更在观念上让大家重视了这项技术。咕噜太诡异，金刚幻想色彩太重，极地特快太按部就班真人，本杰明巴顿太像普通人，阿凡达毕竟是外星人，而凯撒，这只寻求自我认同、从归属到叛逆的猩猩，则刚刚好有足够的人
37、性幻想色彩，同时背负着厚重的现实隐喻动作捕捉技术的完美助力了这部电影，既不抢戏，也不削弱故事本身的魅力，可谓动作捕捉技术和虚拟角色在电影界使用的典范。动作捕捉技术的完美演绎丁丁历险记，2011虚拟拍摄的胜利宣言就动作捕捉和表情捕捉来说，丁丁历险记用的其实是承袭阿凡达时期就成熟的室内动作捕捉系统，这套系统已经很完善了。不过丁丁在动作捕捉技术上一个比较明显的进步是面部捕捉点。演员的面部涂的不再是有色点，而是反光涂料。捕捉面部的摄像头附近加了一个小小的LED冷光源，打在演员的脸上，这样摄像头就可以拍摄到醒目反光点，识别和捕捉运动数据起来就更加方便和精确。非常令人惊讶的是，制作难度如此之高的丁丁历险记
38、，特效公司只有威塔（Weta）一家，而不是阿凡达时期那样动用了全球超过20家特效公司（比较难得的情况是威塔是做传统特效出身的，所以模型的活儿也都可包下来）。虽然使用的是已经成熟的技术，但是这部电影的动作捕捉量和阿凡达不可同日而语。在拍摄现场远远不止演员，只要和演员发生互动的道具都被安装上了捕捉点：独角号模型、阿道克船长的酒杯这样就可以实时地实现相应的画面预览。有些道具还在预览中被写入了属性，比如手电筒，可以直接在预览中看到光线的效果。另外值得一提的是这次的虚拟拍摄。阿凡达还有真人表演部分，而丁丁是一部完全的CG电影，从这一点上它更加接近极地特快。不过丁丁也继承了威塔在阿凡达时期的经验和硬件方面
39、的积累，可以做到演员表演实拍和CG预览同步进行，而且这次导演手中多了一个便携显示器，直接看着同步渲染出来的简易3D画面，并纠正演员的表演。这个设备在阿凡达时期都没有被研发出来，相信很快就会成为动作捕捉导演的标准配置。丁丁通过动作捕捉技术，最大限度的保留了演员的精湛表演，并且成功地保留了来自漫画的诸多角色造型的卡通特征，而不是一味地追求真实，并且将这二者完美地结合了起来。而且，作为一部改编自老漫画的电影，在细节上的取舍令人惊叹。 斯皮尔伯格手拿便携显示器，实时预览动作捕捉的3D画面作为一个老导演，斯皮尔伯格第一次接触虚拟拍摄和动作捕捉，却一直始终将工作核心放在故事本身，将情节讲述得跌宕起伏，丝毫
40、没有落到炫技的泥潭中，体现了一个老导演强大的把握能力和对技术清醒的认识。丁丁是一次伟大的尝试，而且，它成功了。动作捕捉技术从来没有这样精湛过，而且，也从来没有这样让人忘掉技术，令人完全投入到电影中去。这也许是丁丁最伟大的地方，就像斯皮尔伯格对着时光网的采访镜头说的那样：“去看丁丁历险记，不是因为3D，而是因为它有一个好故事。”现在，回过头去看最终幻想，看极地特快，你会觉得丁丁在技术上其实是和它们一脉相承，但区别就在那些和技术无关的部分故事。技术是公正的、中性的，丁丁就是最好的证明。附录：关于动作捕捉技术的16件事关于动作捕捉技术的16件事1、动作捕捉技术的雏形是1915年动画大师Max Fle
41、ischer研发的“Rotoscope”技术设备：通过一种特殊的放映机，将拍摄的胶片内容打到透台上，可以让画家直接照着画面中的造型可以一帧一帧第照着画。这样画出来的动画角色非常生动，是迪士尼2D动画制作时候的常用办法。2、所有的动作捕捉技术中，机械捕捉最精确，成本也最低，但是受到的局限也最大。电磁式捕捉服3、电磁式动作捕捉受到金属的影响非常大，这是它几乎无法在电影行业中使用的原因之一。4、迪士尼在1960年就开始采用机械式动作捕捉，用于一些木偶模型片的制作。5、1985年，Sun-1工作站用了17个小时计算出通过4个摄像机所跟踪的8个点的三维运动轨迹，整个动作实际时长3秒，这在当时是一个创举。
42、6、Rotoscope并没有过时，在2006年还有一部动画盲区行者使用了这个技术。所有的动画画面都是由画家逐帧制作的。7、动作捕捉技术正式被用于商业化是在1994年，Motion Analysis公司开始将这种技术卖给游戏公司。8、1993年，斯坦温斯顿（Stan Winston）工作室和工业光魔（ILM）联手，通过机械动作捕捉来创造首批大银幕上的CG数字恐龙。9、1994年，Motion Analysis 公司研发了针对面部表情捕捉技术，并且首次提出“面部捕捉”（Facial Capture）这一概念，作为动作捕捉的子类专门研究。10、第一部用到面部捕捉技术的电影是1998年的迷失太空。11
43、、第一部用到动作捕捉的游戏是Namco的Soul Edge（刀魂/灵魂力量）。12、第一次在TV上实现动作捕捉制作的全CG角色是在1997年的Donkey Kong Country（大金刚国度）。13、2000年，Motion Analysis发明了有32个摄像机的全景式采集设备，但是到了2006年，Vicon和Sony联手研发的采集设备支持238个摄像机。14、虽然2001年的最终幻想：灵魂深处就已经开始实现多人同时进行的动作捕捉表演，但是直到2006年，Giant工作室才实现了10个人同时实时的动作捕捉技术。15、2007年Mova公司推出了不需要标记的面部捕捉技术，但实际上需要在面部涂上
44、一层绿色不过这项技术除了人脸之外，其他表面捕捉也可以胜任。16、不需要标记就可以捕捉身体动态的系统在2008年才出现。游戏体感插件Kinect因此大放光彩，但是这类技术目前的捕捉精度还打不到电影工业的要求。【注】光学式动作捕捉：理论上说，空间中的任意一个点，只要它能同时被两台摄像机所见，根据同一瞬间两相机所拍摄的图像和相机参数，即可以确定这一时刻该点的空间位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹。典型的光学式运动捕捉系统通常有6到8个相机，环绕表演场地排列，这些相机的视野重叠的区域就是表演者的动作范围。为了便于处理，通常要求表演者穿上单色的服装，在身体的关键部位，贴上一些特制的标志或发光点作为捕捉标记，视觉系统只识别和处理这些标记。之后相机连续拍摄表演者的动作，并将图像序列保存下来再进行分析和处理，识别其中的标志点和其在每一帧的空间位置，进而得到运动轨迹。这种记录要求相机要有较高的拍摄速度，一般要求达到每秒60帧以上。光学式运动捕捉的优点是表演者活动范围大，无电缆、机械装置的限制，使用方便。采样速率较高，可以满足多数体育运动测量的需要。标记点价格便宜，便于第三方系统和设备扩充，很快就成为了主流的动作捕捉设技术。更多电影特效技术揭秘，请关注：CGWorld杂志 点击前往官方网店以上摘自：
