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視頻動作捕捉（視頻動作捕捉軟件）

發(fā)布時間：2023-04-24 05:03:47 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 110

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于視頻動作捕捉的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

電影特效采用了超多動作捕捉設(shè)備來協(xié)助拍攝，是怎樣實現(xiàn)的？
動作捕捉的運動捕捉設(shè)備
虛擬偶像動作捕捉軟件
抖音特效的動作捕捉怎么制作
動作捕捉技術(shù)是什么原理

視頻動作捕捉（視頻動作捕捉軟件）

電影特效采用了超多動作捕捉設(shè)備來協(xié)助拍攝，是怎樣實現(xiàn)的？

太空科幻大片《星際迷航：暗黑無界》難得一見的用IMAX攝影機拍攝了其中三十多分鐘的場景，堪稱科幻題材片中IMAX3D版先河之作，同時也受到超過90%的科幻迷熱烈期待。

電影特技作為電影藝術(shù)中一個重要的組成部分，為其提供了強大的技術(shù)支持，旨在為觀眾營造出一個獨一無二的視覺盛宴，給觀眾們真切地感受到"身臨其境"的觀影感受。

好萊塢大片大量運用了電影后期制作技術(shù)，尤其是數(shù)字特效，在創(chuàng)造影視藝術(shù)中的現(xiàn)實世界時，又在創(chuàng)造異乎尋常的"夢幻世界"及"超人"故事

一些高難度、大投入的科幻片、災(zāi)難片、動作片廣泛地使用了數(shù)字特效，變幻出了"虛擬現(xiàn)實"和"未來世界"。

那么，這些電影特效到底是如何運用的呢？

人、妖怪、建筑物，以及交通工具的模型都被用來制作電影特效。

當(dāng)模型必須被移動的時候，我們可以通過以下三種方式中的任意一種來移動它們：用手、機械，或者電來使它們移動。運用手工來移動它們需要很長時間，因為模型在銀幕上一秒種內(nèi)的活動，至少需要有24個動作。

人、妖怪、建筑物，以及交通工具的模型都被用來制作電影特效。

當(dāng)模型必須被移動的時候，我們可以通過以下三種方式中的任意一種來移動它們：用手、機械，或者電來使它們移動。運用手工來移動它們需要很長時間，因為模型在銀幕上一秒種內(nèi)的活動，至少需要有24個動作。電影攝制者利用它們來避免讓演員處于危險的境地、減少電影的制作成本，或者理由更簡單，只是利用它們來讓電影更扣人心弦。在影視拍攝中，經(jīng)常用微型模型，例如：人、妖怪、建筑物等各種，來實現(xiàn)電影中特效的需要。

伴隨著計算機圖形計算技術(shù)的發(fā)展，使電影特效的制作速度和質(zhì)量有了巨大的進步，制作者可以在電腦在完成更細膩、真實、震撼的畫面效果。

比如可以使用Maya軟件來制作風(fēng)雨雷電、山崩地裂、幽靈出沒、異形、房屋倒塌、火山爆發(fā)、海嘯等用實際拍攝或道具無法完成的效果，也可以使用Maya軟件制作仿真的角色，例如：精靈鼠小弟中的老鼠，冰河世紀中的松鼠、星球大戰(zhàn)中的Yoda大師等等。

在影視電影中，人們通過計算機技術(shù)制造出來的假象和幻覺，被稱為影視特效。

特效可以分成兩大部分，一是三維特效，二是后期特效。兩者在特效領(lǐng)域都非常重要，缺一不可，相鋪相成。

三維特效很容易理解，即通過三維軟件技術(shù)，制作三維相關(guān)的內(nèi)容。

后期特效指通后實拍內(nèi)容、照片素材和三維軟件渲染的素材進行合成，得到最終的效果。

這兩部分相輔相成，熟知后期特效，可以幫忙制作人員在三維制作過程中提供更多的想法思路和解決方案。有些效果可以在三維中完成，也可以后期下完成，而有些效果只能在后期下完成。如果制作人員熟練掌握后期特效和三維特效的應(yīng)用，可以選擇一條最好的制作方案，在高效率情況下追求最好的品質(zhì)。

摳像，屬于后期特效部分，摳像就是摳素材，去除實拍素材中的多余部分。比如我們在看電影時經(jīng)常看到很壯觀的場景，有一個人站在山上，在遠處火山爆發(fā)，火光沖天，實際上拍的時候一般找不到這種景觀，這就需要做后期處理。

我們經(jīng)常在電影花絮中看到，演員站在以藍色或綠色布為背景的前面進行拍攝，這樣使前景角色和背景之前產(chǎn)生顏色差異，由制作人員將藍色或綠色拍攝區(qū)域摳掉，然后再通過電腦圖形技術(shù)將特效場景與拍攝人物合成在一起，得到真實的震撼效果。

動作捕捉的運動捕捉設(shè)備

隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展和動畫制作要求的提高，在發(fā)達國家，運動捕捉已經(jīng)進入了實用化階段，有多家廠商相繼推出了多種商品化的運動捕捉設(shè)備，如 MotionAnalysis 、 Polhemus 、 Sega Interactive 、 MAC 、 X-Ist 、 FilmBox 等，成功地用于虛擬現(xiàn)實、游戲、人體工程學(xué)研究、模擬訓(xùn)練、生物力學(xué)研究等許多方面。
從技術(shù)的角度來說，運動捕捉的實質(zhì)就是要測量、跟蹤、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。典型的運動捕捉設(shè)備一般由以下幾個部分組成：
· 傳感器。所謂傳感器是固定在運動物體特定部位的跟蹤裝置，它將向 Motion capture 系統(tǒng)提供運動物體運動的位置信息，一般會隨著捕捉的細致程度確定跟蹤器的數(shù)目。
· 信號捕捉設(shè)備。這種設(shè)備會因 Motion capture 系統(tǒng)的類型不同而有所區(qū)別，它們負責(zé)位置信號的捕捉。對于機械系統(tǒng)來說是一塊捕捉電信號的線路板，對于光學(xué) Motion capture 系統(tǒng)則是高分辨率紅外攝像機。
· 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。 Motion capture 系統(tǒng)，特別是需要實時效果的 Motion capture 系統(tǒng)需要將大量的運動數(shù)據(jù)從信號捕捉設(shè)備快速準確地傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)進行處理，而數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就是用來完成此項工作的。
· 數(shù)據(jù)處理設(shè)備。經(jīng)過 Motion capture 系統(tǒng)捕捉到的數(shù)據(jù)需要修正、處理后還要有三維模型向結(jié)合才能完成計算機動畫制作的工作，這就需要我們應(yīng)用數(shù)據(jù)處理軟件或硬件來完成此項工作。軟件也好硬件也罷它們都是借助計算機對數(shù)據(jù)高速的運算能力來完成數(shù)據(jù)的處理，使三維模型真正、自然地運動起來。
技術(shù)之一：機械式運動捕捉
機械式運動捕捉依靠機械裝置來跟蹤和測量運動軌跡。典型的系統(tǒng)由多個關(guān)節(jié)和剛性連桿組成，在可轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)中裝有角度傳感器，可以測得關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動角度的變化情況。裝置運動時，根據(jù)角度傳感器所測得的角度變化和連桿的長度，可以得出桿件末端點在空間中的位置和運動軌跡。實際上，裝置上任何一點的運動軌跡都可以求出，剛性連桿也可以換成長度可變的伸縮桿，用位移傳感器測量其長度的變化。
早期的一種機械式運動捕捉裝置是用帶角度傳感器的關(guān)節(jié)和連桿構(gòu)成一個可調(diào)姿態(tài)的數(shù)字模型，其形狀可以模擬人體，也可以模擬其他動物或物體。使用者可根據(jù)劇情的需要調(diào)整模型的姿態(tài)，然后鎖定。角度傳感器測量并記錄關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，依據(jù)這些角度和模型的機械尺寸，可計算出模型的姿態(tài)，并將這些姿態(tài)數(shù)據(jù)傳給動畫軟件，使其中的角色模型也做出一樣的姿態(tài)。這是一種較早出現(xiàn)的運動捕捉裝置，但直到現(xiàn)在仍有一定的市場。國外給這種裝置起了個很形象的名字：猴子。
機械式運動捕捉的一種應(yīng)用形式是將欲捕捉的運動物體與機械結(jié)構(gòu)相連，物體運動帶動機械裝置，從而被傳感器實時記錄下來。
這種方法的優(yōu)點是成本低，精度也較高，可以做到實時測量，還可容許多個角色同時表演。但其缺點也非常明顯，主要是使用起來非常不方便，機械結(jié)構(gòu)對表演者的動作阻礙和限制很大。而猴子較難用于連續(xù)動作的實時捕捉，需要操作者不斷根據(jù)劇情要求調(diào)整猴子的姿勢，很麻煩，主要用于靜態(tài)造型捕捉和關(guān)鍵幀的確定。
技術(shù)之二：聲學(xué)式運動捕捉
常用的聲學(xué)式運動捕捉裝置由發(fā)送器、接收器和處理單元組成。發(fā)送器是一個固定的超聲波發(fā)生器，接收器一般由呈三角形排列的三個超聲探頭組成。通過測量聲波從發(fā)送器到接收器的時間或者相位差，系統(tǒng)可以計算并確定接收器的位置和方向。
這類裝置成本較低，但對運動的捕捉有較大延遲和滯后，實時性較差，精度一般不很高，聲源和接收器間不能有大的遮擋物體，受噪聲和多次反射等干擾較大。由于空氣中聲波的速度與氣壓、濕度、溫度有關(guān)，所以還必須在算法中做出相應(yīng)的補償。
技術(shù)之三：電磁式運動捕捉
電磁式運動捕捉系統(tǒng)是比較常用的運動捕捉設(shè)備。一般由發(fā)射源、接收傳感器和數(shù)據(jù)處理單元組成。發(fā)射源在空間產(chǎn)生按一定時空規(guī)律分布的電磁場；接收傳感器（通常有 10 ～ 20 個）安置在表演者身體的關(guān)鍵位置，隨著表演者的動作在電磁場中運動 , 通過電纜或無線方式與數(shù)據(jù)處理單元相連，見圖 2 和圖 3 所示。
表演者在電磁場內(nèi)表演時，接收傳感器將接收到的信號通過電纜傳送給處理單元，根據(jù)這些信號可以解算出每個傳感器的空間位置和方向。 Polhemus 公司和 Ascension 公司均以生產(chǎn)電磁式運動捕捉設(shè)備而著稱。這類系統(tǒng)的采樣速率一般為每秒 15 ～ 120 次（依賴于模型和傳感器的數(shù)量），為了消除抖動和干擾，采樣速率一般在 15Hz 以下。對于一些高速運動，如拳擊、籃球比賽等，該采樣速度還不能滿足要求。電磁式運動捕捉的優(yōu)點首先在于它記錄的是六維信息，即不僅能得到空間位置，還能得到方向信息，這一點對某些特殊的應(yīng)用場合很有價值。其次是速度快，實時性好，表演者表演時，動畫系統(tǒng)中的角色模型可以同時反應(yīng)，便于排演、調(diào)整和修改。裝置的定標比較簡單，技術(shù)較成熟，魯棒性好，成本相對低廉。
它的缺點在于對環(huán)境要求嚴格，在表演場地附近不能有金屬物品，否則會造成電磁場畸變，影響精度。系統(tǒng)的允許表演范圍比光學(xué)式要小，特別是電纜對表演者的活動限制比較大，對于比較劇烈的運動和表演則不適用。
技術(shù)之四：光學(xué)式運動捕捉
光學(xué)式運動捕捉通過對目標上特定光點的監(jiān)視和跟蹤來完成運動捕捉的任務(wù)。常見的光學(xué)式運動捕捉大多基于計算機視覺原理。從理論上說，對于空間中的一個點，只要它能同時為兩部相機所見，則根據(jù)同一時刻兩部相機所拍攝的圖像和相機參數(shù)，可以確定這一時刻該點在空間中的位置。當(dāng)相機以足夠高的速率連續(xù)拍攝時，從圖像序列中就可以得到該點的運動軌跡。
典型的光學(xué)式運動捕捉系統(tǒng)通常使用 6 ～ 8 個相機環(huán)繞表演場地排列，這些相機的視野重疊區(qū)域就是表演者的動作范圍。為了便于處理，通常要求表演者穿上單色的服裝，在身體的關(guān)鍵部位，如關(guān)節(jié)、髖部、肘、腕等位置貼上一些特制的標志或發(fā)光點，稱為 Marker ，視覺系統(tǒng)將識別和處理這些標志，如圖 4 所示。系統(tǒng)定標后，相機連續(xù)拍攝表演者的動作，并將圖像序列保存下來，然后再進行分析和處理，識別其中的標志點，并計算其在每一瞬間的空間位置，進而得到其運動軌跡。為了得到準確的運動軌跡，相機應(yīng)有較高的拍攝速率，一般要達到每秒 60 幀以上。
如果在表演者的臉部表情關(guān)鍵點貼上 Marker ，則可以實現(xiàn)表情捕捉，如圖 5 所示。大部分表情捕捉都采用光學(xué)式。
有些光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)不依靠Marker 作為識別標志，例如根據(jù)目標的側(cè)影來提取其運動信息，或者利用有網(wǎng)格的背景簡化處理過程等。研究人員正在研究不依靠 Marker而應(yīng)用圖像識別、分析技術(shù)，由視覺系統(tǒng)直接識別表演者身體關(guān)鍵部位并測量其運動軌跡的技術(shù)，估計將很快投入實用。
光學(xué)式運動捕捉的優(yōu)點是表演者活動范圍大，無電纜、機械裝置的限制，表演者可以自由地表演，使用很方便。其采樣速率較高，可以滿足多數(shù)高速運動測量的需要。Marker 數(shù)量可根據(jù)實際應(yīng)用購置添加，便于系統(tǒng)擴充。
這種方法的缺點是系統(tǒng)價格昂貴，它可以捕捉實時運動，但后處理（包括 Marker 的識別、跟蹤、空間坐標的計算）的工作量較大，適合科研類應(yīng)用。
技術(shù)之五：慣性導(dǎo)航式動作捕捉
通過慣性導(dǎo)航傳感器AHRS(航姿參考系統(tǒng))、IMU(慣性測量單元)測量表演者運動加速度、方位、傾斜角等特性。不受環(huán)境干擾影響，不怕遮擋。捕捉精確度高，采樣速度高，達到每秒1000次或更高。由于采用高集成芯片、模塊，體積小、尺寸小，重量輕，性價比高。慣導(dǎo)傳感器佩戴在表演者頭上，或通過17個傳感器組成數(shù)據(jù)服穿戴，通過USB線、藍牙、2.4Gzh DSSS無線等與主機相聯(lián)，分別可以跟蹤頭部、全身動作，實時顯示完整的動作。
運動捕捉技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
將運動捕捉技術(shù)用于動畫制作，可極大地提高動畫制作的水平。它極大地提高了動畫制作的效率，降低了成本，而且使動畫制作過程更為直觀，效果更為生動。隨著技術(shù)的進一步成熟，表演動畫技術(shù)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，而運動捕捉技術(shù)作為表演動畫系統(tǒng)不可缺少的、最關(guān)鍵的部分，必然顯示出更加重要的地位。
運動捕捉技術(shù)不僅是表演動畫中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在其他領(lǐng)域也有著非常廣泛的應(yīng)用前景。
提供新的人機交互手段表情和動作是人類情緒、愿望的重要表達形式，運動捕捉技術(shù)完成了將表情和動作數(shù)字化的工作，提供了新的人機交互手段，比傳統(tǒng)的鍵盤、鼠標更直接方便，不僅可以實現(xiàn) 三維鼠標和手勢識別，還使操作者能以自然的動作和表情直接控制計算機，并為最終實現(xiàn)可以理解人類表情、動作的計算機系統(tǒng)和機器人提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 為實現(xiàn)人與虛擬環(huán)境及系統(tǒng)的交互，必須確定參與者的頭部、手、身體等的位置與方向，準確地跟蹤測量參與者的動作，將這些動作實時檢測出來，以便將這些數(shù)據(jù)反饋給顯示和控制系統(tǒng)。這些工作對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是必不可少的，這也正是運動捕捉技術(shù)的研究內(nèi)容。
機器人遙控機器人將危險環(huán)境的信息傳送給控制者，控制者根據(jù)信息做出各種動作，運動捕捉系統(tǒng)將動作捕捉下來，實時傳送給機器人并控制其完成同樣的動作。與傳統(tǒng)的遙控方式相比，這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)更為直觀、細致、復(fù)雜、靈活而快速的動作控制，大大提高機器人應(yīng)付復(fù)雜情況的能力。在當(dāng)前機器人全自主控制尚未成熟的情況下，這一技術(shù)有著特別重要的意義。
互動式游戲可利用運動捕捉技術(shù)捕捉游戲者的各種動作，用以驅(qū)動游戲環(huán)境中角色的動作，給游戲者以一種全新的參與感受，加強游戲的真實感和互動性。
體育訓(xùn)練運動捕捉技術(shù)可以捕捉運動員的動作，便于進行量化分析，結(jié)合人體生理學(xué)、物理學(xué)原理，研究改進的方法，使體育訓(xùn)練擺脫純粹的依靠經(jīng)驗的狀態(tài)，進入理論化、數(shù)字化的時代。還可以把成績差的運動員的動作捕捉下來，將其與優(yōu)秀運動員的動作進行對比分析，從而幫助其訓(xùn)練。
另外，在人體工程學(xué)研究、模擬訓(xùn)練、生物力學(xué)研究等領(lǐng)域，運動捕捉技術(shù)同樣大有可為。
可以預(yù)計，隨著技術(shù)本身的發(fā)展和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)水平的提高，運動捕捉技術(shù)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

虛擬偶像動作捕捉軟件

XianfeiMocapSystem。
XianfeiMocapSystem綠色安裝版是一款功能強大的虛擬偶像動作捕捉軟件，該軟件不僅能夠?qū)崟r捕捉用戶的動作，并且能夠?qū)⒉蹲降膭幼鬟M行3D虛擬角色渲染，讓用戶的虛擬形象制作更加方便快捷，有需要的朋友就來下載吧。設(shè)置頁面和全局設(shè)置工具。從視頻中捕捉動作時添加播放/暫停按鈕和進度條。支持glTF/glb的骨骼綁定。支持渲染glTF/glb模型。支持骨骼名稱不統(tǒng)一時的綁定。模型庫添加用戶自定義3D模型。開放廣播軟件的直播插件/接口。。輸出視頻（使用如libffmpeg）支持無丟幀的逐幀渲染。。支持在線視頻動作捕捉的cs架構(gòu)（云端）。支持材料設(shè)計的3色系統(tǒng)（顏色選擇）。通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)動作捕捉數(shù)據(jù)。適應(yīng)Linux和macOS。

視頻動作捕捉（視頻動作捕捉軟件）

抖音特效的動作捕捉怎么制作

1、點擊下方加號打開進入抖音主頁面，進入之后，點擊頁面底部的加號圖標。
2、點擊左側(cè)道具切換到抖音作品拍攝頁面之后，點擊頁面左下角的道具。
3、選擇特效在彈出的抖音特效界面中，選擇自己喜歡的特效并使用。
4、制作特效視頻添加特效之后，就可以使用特效制作抖音作品了，作品拍攝完成后點擊下一步。
5、輸入文案并發(fā)布切換到作品發(fā)布界面之后，設(shè)置文案、添加話題，進行發(fā)布即可。

動作捕捉技術(shù)是什么原理

截止到今天，常見的動作捕捉技術(shù)從原理上說可分為以下五種：光學(xué)式，慣性式，機械式，聲學(xué)式，電磁式。

人機工效

1）光學(xué)式動作捕捉，顧名思義，是通過光學(xué)原理來完場物體的捕捉和定位的。是通過光學(xué)鏡頭捕捉固定在人體或是物體上面的marker的位置信息來完成動作姿態(tài)捕捉。光學(xué)式動作捕捉依靠一整套精密而復(fù)雜的光學(xué)攝像頭來實現(xiàn)，它通過計算機視覺原理，由多個高速攝像機從不同角度對目標特征點進行跟蹤來完成全身的動作的捕捉。光學(xué)動作捕捉可分為被動式和主動式兩種。這個分類是從marker來區(qū)別的。主動式是指marker是主動發(fā)光甚至可以自帶ID編碼的，這樣鏡頭在視野中可以通過marker自身發(fā)光來觀測它，并記錄捕捉到其的運動軌跡。而被動式光學(xué)動作捕捉是通過鏡頭本身自帶的燈板發(fā)出特定波長的紅外光，照射到marker上，marker是通過特殊反光處理，可以反射鏡頭燈板發(fā)出的紅外光，這樣鏡頭就能在視野里捕捉記錄該marker的運動軌跡。

2）慣性動作捕捉則是采用慣性導(dǎo)航傳感器AHRS(航姿參考系統(tǒng))、IMU(慣性測量單元)測量被捕捉者或物體的運動加速度、方位、傾斜角等特性。慣性動作捕捉需要各類無線控件，電池組，傳感器等一些配件。類似一個整裝衣服穿在身上，通過各個部位的傳感器來捕捉人體或物體的數(shù)據(jù)。

3）機械式動作捕捉系統(tǒng)依靠機械裝置來跟蹤和測量運動軌跡。典型的系統(tǒng)由多個關(guān)節(jié)和剛性連桿組成，在可轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)中裝有角度傳感器，可以測得關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動角度的變化情況。裝置運動時，根據(jù)角度傳感器所測得的角度變化和連桿的長度，可以得出桿件末端點在空間中的位置和運動軌跡。

4）聲學(xué)式動作捕捉系統(tǒng)一般由發(fā)送裝置、接收系統(tǒng)和處理系統(tǒng)組成。發(fā)送裝置一般是指超聲波發(fā)生器，接收系統(tǒng)一般由三個以上的超聲探頭組成。通過測量聲波從一個發(fā)送裝置到傳感器的時間或者相位差，確定到接受傳感器的距離，由三個呈三角排列的接收傳感器得到的距離信息解算出超聲發(fā)生器到接收器的位置和方向。

5）電磁式動作捕捉系統(tǒng)一般由發(fā)射源、接收傳感器和數(shù)據(jù)處理單元組成。發(fā)射源在空間產(chǎn)生按一定時空規(guī)律分布的電磁場；接收傳感器安置在表演者身體的關(guān)鍵位置，隨著表演者的動作在電磁場中運動,接收傳感器將接收到的信號通過電纜或無線方式傳送給處理單元，根據(jù)這些信號可以解算出每個傳感器的空間位置和方向。

以上就是關(guān)于視頻動作捕捉相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。