杜平川

（四川大学计算机学院，成都610065）

0 引言

随着角色动画技术的发展，基于动作捕捉的角色动画被广泛的应用到游戏、电影、艺术数字化等多个领域。如在电影《指环王》中的“咕噜”、电影《猩球崛起》中的“凯撒”、游戏《战神4》中的大量游戏场面等，都是先基于动作捕捉设备捕捉真实演员的肢体及面部运动数据，再通过动画技术来模拟肢体和面部数据等特征，从而使得角色动画更加栩栩如生。而在上述电影级别要求的动画制作中，所采用的软件仿真系统很大程度上都比较复杂，相对开发的成本也比较高，因此在一些画质要求相对较低的动画系统中并不适用。本文针对上述工业级角色动画系统存在的缺点，提出并实现了一种低成本的基于OptiTrack运动捕捉的像素化角色动画系统。

1 基于OptiTrack的运动捕捉

运动捕捉（Motion Capture）是指通过跟踪和记录真实的人体运动过程中，各个标记点在世界空间坐标系下的位置变换过程，以运动数据的形式保存下来，再基于得到的运动数据驱动虚拟人运动[1]。目前存在并广泛应用的主流运动捕捉设备一般包括传感器、信号捕捉设备、信号处理设备以及数据传输设备四个部分。根据其中传感器和信号捕捉设备的原理不同，又可以被分为机械式、声学式、电磁式和光学式。但通过对比捕捉数据的灵敏度及精确度，光学式运动捕捉设备要远优于其他三种。因此在本文提出的系统中，采用了由美国OptiTrack公司所涉及研发的大空间光学追踪系统，整套设备主要由8个OptiTrack公司生产的Prime 13系列摄像头（如图1、表1）、穿戴式光学定位工具及部分配件组成。……