周 进 刘洪琛

一、动作捕捉技术概述

人们追求高效率创建高品质影像的努力永远不会停止，其中最重要的路径之一是，如何从现实中提取真实性，并在其上复合幻想和虚构的成分，从而获得可信的虚拟影像效果，这是从特效影像先驱梅里爱开始就未停止过的。在进入数字时代以后，影像创作的几乎所有领域都开始与信息技术相结合，其中最重要的一个部分就是动画。我们的动画通常是通过2D绘制、定格摆拍或3D手调（关键帧动画）的方式实现的。但不管动画师的水准有多高，都很难达到实拍影像那种彻底的真实感。为了实现更加真实的动画虚拟影像效果，动作捕捉技术应运而生。

动作捕捉（Motion Capture，简称Mocap）的应用已经非常广泛，能捕捉的对象不仅包括人，还可以是动物或物品。在动作捕捉的过程中，仪器会对拍摄对象进行每秒若干次姿态采样，将这些采样数据串联到时间线上后，就得到了被摄对象的运动轨迹。因此，动作捕捉只是记录被摄对象的真实运动数据，外观则可以是计算机虚拟的。当动作捕捉应用在电影和数字游戏的开发中时，它主要是指记录真人演员的关节点运动信息，并借此驱动计算机中数字角色的动作。其中，采集精度要求更高、技术更先进的面部捕捉和手部捕捉则可以统称为表演捕捉，也是目前重要的数字技术发展方向之一。

（一）早期的动作捕捉技术

动作捕捉技术在影视行业应用的起源被普遍认为是费舍尔（Fleischer）于1915年发明的动作转描技术（Rotoscope），也就是将实拍的序列帧画面作为底稿，在其上的透明介质中进行逐帧“临摹”和一定程度改造的技术。……