3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?

遊資網發表於2020-06-30
首發於“騰訊天美工作室群”知乎機構號

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?

去年,《王者榮耀》推出上官婉兒-梁祝皮膚。在這款皮膚的製作過程中,我們對越劇名家茅威濤進行動作捕捉,讓“徒弟”上官婉兒在遊戲內原汁原味地表演出越劇的身段動作。

實際上,自2009年起,我們就開始使用動作捕捉技術來製作遊戲。從端遊時代的《御龍在天》《逆戰》到手遊時代的《穿越火線:槍戰王者》《使命召喚手遊》,這項技術正在越來越多地應用於天美遊戲的開發當中。

我們請到了來自天美工作室群的Zachy,Zachy在天美投身動作捕捉工藝,通過一些專案做了不少探索。通過本文,他將和大家分享一些與遊戲動作捕捉相關的經驗。

為什麼要用動作捕捉?

工藝的革新帶來製作方式的變化

近十年來,大家都能看到美術製作工藝的變化。

從遊戲渲染結果上來看,最明顯的就是模型面數和貼圖精度的提升,從本來只有一張固有色貼圖,發展到今天的貼圖組:固有色、金屬度、粗糙度、法線、高光圖等多個貼圖共同起效。

製作貼圖的方式也有了極大的變化。2007年,我剛入行,我記得那個時候模型組大量應用"Body Paint"工具手繪固有色貼圖,而現在都是Substance的天下了,甚至有部分主動學習的同事,已經開始學習Substance Designer,使用程式節點來生成貼圖。

建模方面,從純Max手工製作,也早已經革新到了ZBrush雕刻流程。現在自動拓撲越來越好,大家總結的多邊形編輯經驗已經被模型師吸收為內功。

“他作弊,他用ZBrush!”

坊間流傳著這樣一個梗:曾在育碧工作的一位模型師,被剛剛上市的ZBrush所震驚,主動學習ZBrush,成為第一批使用ZBrush的使用者。藉助這個強有力的工具,他的工作效率和精度明顯超於其他模型師。但這引來了嫉妒和吐槽,傳言開始議論他:“他做得當然快啦,他作弊,他用ZBrush!"

美術工藝流程的提升,變化之快之大,短短几年過去,這樣的說法在現在看起來,已經是相當可笑。現在沒有模型師敢說自己不會用ZBrush了。

對應的動作製作工藝,受電影行業影響,動作捕捉這種工藝被慢慢引入到遊戲行業中來,並且在一些3A大廠得到了極好的應用,並在遊戲製作過程中起到了關鍵作用。

遊戲美術師已經證明自己是一群喜歡並且善於改變自己工作方式的藝術家,他們總是追求用更快、更高精度的方式,來完成美術作品。

模型師群體通過十年進取實現了巨大的工藝革新,他們並沒有對手繪貼圖世界裡曾經積累的手藝“依依不捨”,而是將這些經驗總結成審美素養,展現在新的PBR製作流程中。

既然模型師可以做到,我認為遊戲動畫師當然也可以做到。

個人認為,動畫師不應該抗拒動作捕捉這種新的工藝,但也不必一味地崇拜。

當市面上出現了新的實現動畫的方式和方法,具備職業精神的動畫師需要帶著開放的心態去學習,從而提高和積累自己。另一方面,他們也需要明白,工藝不能替代設計,所以不能因為懂了這門工藝,就忽略自己對於動作在設計和審美上的關注。

動作捕捉作為一種工藝手段,通過獲取演員真實的物理運動,得到基本的運動資訊。在此基礎上繼續做藝術加工,本質上還是動畫設計型別的工作,只是實現方式有了變化。相對於純手key動畫,多了採集過程。

工作中動畫師仍然需要思考動作設計、動作風格、畫面效果,打交道的還是動畫幀、時間及空間的變化與對比,這和模型師從手繪貼圖世界進入PBR世界的工藝升級類似。

應用難度和資料精度的價效比平衡點

以全球頭部動捕系統Vicon品牌為參考系,光學動作捕捉技術發展已經有30年。不得不承認,從動作捕捉剛起步的時候,到2008年左右,動作捕捉系統都是屬於比較難操作、需要長時間培訓的工種,捕捉條件也受到各種客觀條件的約束。

比如,2003年左右,國內遊戲廠商採購了第一套光學動作捕捉裝置,即使已經選擇了最好的品牌,但應用起來仍然價效比不高。問題主要體現在:拍攝前準備時間較長;軟體自動化功能相對少;手動修復點陣比較慢等原因,實際應用製作效率提升並不明顯。

從精度方面看,2000年左右,攝像頭精度和效能都沒有經歷近幾年的巨大提升,得到的資料精度有限,提升動作資源精度不如今日明顯。

易用性資料精度兩個屬性畫成折線圖,我們可以得到如下的圖表:

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
使用難度 VS 資料精度

我們可以看到,隨著動作捕捉技術的發展,動作捕捉技術的使用難度在逐年減低,資料精度在逐年增高。

2015年左右,動作捕捉的易用性,對應動作捕捉的資料精度,已經形成了某種正向的價效比。那麼2015年之後,動作捕捉技術的引入也就成為了一個越來越優的選擇。

這些年,革命性的升級有兩個大因素:Vicon釋出了硬體Vantage系列攝像頭,以及配套軟體Shogun的革新。這兩大因素解決了動作捕捉過程中的大量問題。

動作捕捉變得更容易操作,精度也更上了一個臺階。多年迭代積累的量變促成了質變。

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
Vicon 2015年釋出的Vantage系列攝像頭

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
Vicon2017年釋出的軟體Shōgun

因為這兩個革命性的提升,Vicon將它的對手品牌(如Motion Analysis,OptiTrack等)甩開了更大差距。

Vantage攝像頭解析度達到1600萬畫素,每秒鐘採集120幀。綜合效能更好、更穩定的LED顯示螢幕也可以給使用者顯示更多鏡頭資訊。此外,這個版本繼續發展紅外線波段採集,讓捕捉可以在陽光下進行。

我還記得老式的動作捕捉室需要通過窗簾隔絕外部光線,而新的系統完全不再有這樣的場地要求。此外,演員也不用長時間面對攝像頭LED補充的紅色可見光,眼睛的舒適度得以提升,表演效果也因此受到更小的影響。

總結來說,軟體版本Shōgun大大得提升了錄製效率,解決了之前動捕的幾大痛點:

1.場地校準時間從原來的30分鐘縮短到5分鐘。

因為每天的光影不同,之前的軟體需要在開始錄製前,把每一個攝像頭單獨除錯到它們的曝光度、對比度等閾值,而新的軟體再也不需要做這一步,所有的引數已經自動調整到最佳狀態,並且沒有任何錯誤機率。掃場和攝像機定位演算法的速度也大大提升了。

2. 現場建立角色骨骼從原來的10分鐘縮短到1分鐘。

之前的版本需要將演員的Rom資料進行後期解算,修復個別的骨骼約束才可以建立完成,而新的版本不需要放到後期解算,演員在場地中簡單運動一下,角色的骨架就能被實時地建立。

3. 捕捉時攝像頭被震動後,無需進行重新校準。

在之前的捕捉過程中,如果攝像頭被意外碰撞或者移動震動後,我們需要從場地校準開始,重新進行所有準備工作。

新版本則不需要重新校準,被震動的攝像頭可以以演員場內運動為資料支點,從其他攝像頭的方位資訊反算出新的位置方位。

4. 標記點被遮擋後,動作資料可通過周圍的標記點,推算出正確的資訊。

在實際表演中,演員身上的標記點會不可避免地被特殊姿態遮擋。過去的解算很容易因為丟點,失去真實運動的資料。而新的軟體版本通過智慧推算,可以非常準確地還原真實運動。

5. 實時捕捉資料流mcp格式的引入,讓捕捉回看減少80%的等待時間。

在捕捉現場,稽核人員需要反覆檢視捕捉資料。在之前的版本中,如果需要檢視,稽核人員需要進行至少30秒左右的解算,而新的軟體版本可以直接檢視動作,不需要等待解算。這將給一整天的捕捉進度帶來很大的提升。

6. Shōgun1.3版本,開始支援手指動作捕捉,這是動作捕捉不曾達到的技術高度。

動作捕捉老工藝是基本不考慮手指捕捉的,因為手指的標記點距離很近,容易被軟體誤解成手腕的點。即使捕獲到手指的資料,在精度不夠的情況下,也難以使用。

對比之下,2019年底最新發布的Shōgun1.3可以做到手指資料的高精度捕捉,這是依託於系統中解析度足夠高的攝像頭,同時軟體更智慧的演算法,實現了捕獲手指的微小運動。

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
Shōgun1.3首次突破手指捕捉

參考資料:
Vicon官方 :
https://www.vicon.com/
Motion Analysis官方:
https://www.motionanalysis.com/
OptiTrack官方 :
https://www.optitrack.com/

光學動作捕捉 vs. 陀螺儀動作捕捉

前面提到的系統都屬於光學動作捕捉,光學動作捕捉原理是:基於光從演員身上標記點反射到多個不同位置的攝像機,通過不同位置的成像資訊,測算出標記點的空間運動。

慣性動作捕捉則是通過感知演員身上陀螺儀的旋轉資訊,推算出演員的肢體運動。

光學動作捕捉發展時間比較久,已經廣泛應用於電影行業,達到了非常高的精度。而慣性動作捕捉髮展還處在比較早期的階段。

目前慣性動作捕捉主要的劣勢在於,推算誤差會被積累,捕捉一定時間後容易出現動作姿態偏斜,同時它的優勢是比光學動作捕捉系統便宜,對捕捉場地要求低。

效果上相對可以信任的慣性動作捕捉系統是Xsens。

參考資料:
Xsens 官方:https://www.xsens.com/

3A遊戲的必備工藝

3A遊戲專案和傳統的中小型專案相比,有很多不同的地方。在動作製作領域,動作捕捉對解決3A遊戲專案中動作製作的痛點,具備天然的優勢。

大數量動畫製作問題

3A遊戲的動作資源數量要遠大於傳統規模遊戲專案的動作資源數量。

舉一個簡單例子:傳統遊戲專案中,角色不需要製作起步動作(角色從站立待機動作到行走迴圈動作之間的過渡動作)。傳統遊戲一般選擇不製作這類動作,而是通過一個簡單的待機與行走之間的融合,就能滿足需求。

而3A遊戲專案為了追求更細膩真實的運動效果,起步動作已經變成了標配。而為了表達出不同起步角度的運動細節,起步動作往往不僅僅是一個單一動作,而是一組動作。在起步過程中,根據起步的角度,融合出一個帶角度細節的起步結果。

僅從這個例子中我們就可以發現,3A動作製作實際上是通過大量的動作序列,堆積出來更多運動細節。相對於傳統遊戲專案,3A遊戲的動作資源量是呈指數級增加的。

所以動作捕捉工藝恰恰是一種大大提高動作製作效率的選擇。動作捕捉雖然仍需要後期加工,但在手工製作之前,動畫師已經得到了真實的運動資料作為基礎運動,在這個基礎上進行藝術加工,製作速度相比純手KEY,有非常巨大的效率提升。

如果以寫實作為風格要求,動捕動畫師普遍認為,動作捕捉的效率應該是一個高階動畫師純手KEY製作的十倍。

從專案成本和開發進度來看,動作捕捉通過天然的效率優勢,因為這項技術抵消了3A遊戲帶來的巨大工作量。團隊中的動畫團隊人力數量可能和非3A專案人數相差不大,但是卻可以支撐3A遊戲的動作製作量級。

保證寫實度

追求寫實成為了3A遊戲的重要標籤。從動作真實度上來說,動作捕捉具有天然優勢,因為它是基於真實世界的物理運動,得到的資料自然是非常寫實的。

所以從團隊建設的角度來看,動作捕捉是一個捷徑。極其寫實的手KEY動畫往往只有高階動畫師才可以掌控,而團隊可能並沒有時間等待動畫師技能慢慢提高,也沒有機會引入大量的高階動畫師。

使用動作捕捉的真實動作資料,這給製作寫實遊戲動作的團隊減輕了壓力。

動作捕捉如何應用於遊戲製作?

需求確認

相比傳統的手KEY工作流,需求確認在動作捕捉流程中顯得更加重要。

因為後期會引入拍攝和表演的環節,團隊大部分時候需要預定場地和演員。如果前期沒有明確目標,會導致整個流程混亂不堪。

傳統的手KEY流程製作相對線性,需求不確認的時候,團隊隨時可以停下來做調整。但是動作捕捉流程啟動後,計劃都已經安排好了,中期調整會讓動捕變成噩夢。

我的做法是預先解構動作需求,將遊戲策劃的文字描述,拆解成具體單個檔案,並且預先設計動作融合/切換機制。動作狀態機需要提前被設計出來。

以這些資訊為基礎,動畫師在指導演員表演的時候就可以非常清楚哪些動作是融合關係,哪些動作是打斷關係。這讓捕捉現場的表演稽核和反饋都能有所依據。

同一個動作的多次拍攝容易讓資產混亂,所以預先做好命名規劃,可以讓捕捉檔案和最終檔案有非常清晰的對應關係。在這個思路下,動作拆解表,也成為捕捉現場的“拍攝表”,方便現場逐條跟進確認。

這是我的動捕拍攝表格式:

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
動捕拍攝表

我將有融合關係的動作放到同一類“動作細分”中,這樣在拍攝時可以提醒自己,這幾個動作實際上是一組,表演需要注意其可融合性。

捕捉名字和正式名字非常接近,這是為了後期修資料的時候方便在海量的動作資料庫中找到對應的動作檔案。後邊幾個豎列在動捕現場不會被用到,但在整個流程中可以記錄每個動作具體到哪一個製作環節。

預先設計動作融合/切換機制可以在拍攝前,與程式策劃確認方案的可行性,避免浪費捕捉。而清晰的融合/切換機制,也能幫助捕捉現場判斷捕捉是否達到要求。

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
預先設計的動作融合/切換的示意圖

確認角色性格

明確了需要什麼樣的動作之後,仍不能盲目開工。我們需要確認角色性格,以幫助我們選擇演員和幫助演員排練。這一步如果不做,即使資料精確,動捕得到的動畫,可能也並不是美術風格所需要的效果,那麼就很可能造成資源浪費。

我的做法是通過一個二位座標,把角色的性格目標在維度中標記出來:

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
場景風格座標圖,具有代表性的遊戲場景圖案例參考,黃框區域為目標區域。同樣的格式可以用來描述角色動作風格。

或者用文字加參考圖片來描述角色性格:

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這是一張描述場景風格的指導圖。同樣的格式可以描述角色動作風格。

選角和排練

明確了需要的動作和角色動作風格之後,我們就可以轉身變成選角導演了。這一步在傳統的遊戲製作中並沒有,更接近影視製作,這確實是動捕自然需要的步驟。

當我剛剛開始接觸動捕的時候,並不重視選角,我們試著讓動畫師親自表演,但我們很快發現動畫師無法將他腦海中想象的動作通過肢體表演出來。

“這是我剛才的表演嗎?”動畫師看到自己的表演資料一般會發出這樣的感嘆。

尤其是一些需要特殊技能的表演,更需要專業細分領域的演員來表演。

舞蹈類、武術類、軍事類、表演類、運動類,這些不同型別的捕捉需求,團隊需要選擇對應專長的演員。就算同是舞蹈類演員,也需要區分舞種。不同舞種的舞感完全不同,一般的舞蹈演員無法表演他們不擅長的舞種。

同時,即使是最簡單的生活動作,比如說話、坐下這樣的動作,我也不會隨便找同事去演。

因為表演是一門藝術,高標準的表演需要多年積累專業知識和表演方法,當我嘗試使用話劇演員表演生活中最簡單的動作表演後,我就更加確信專業演員的重要性了。

就算是以塑造同一個遊戲角色為目的,我們也會因為表演的專業性,選擇不同型別的演員。比如這個角色的生活類動作用話劇演員,運動類動作用跑酷演員,武打類動作用武術演員

這樣相當於多名演員共同塑造一個角色,而動畫師在其中需要統一不同演員的表演,讓不同型別的動作彷彿是同一個角色的感覺。

我選擇演員的方式是兩步:海選和麵試。

海選,是在比較多的演員資料中篩選,確定幾個相對合適的人員。面試,我會要求和演員面對面溝通,簡單說戲之後,讓演員現場進行一段表演,幫助我最終確定人選。

表演能力固然是最重要的,但如果有更多選擇,我會考慮另一個因素:身高和比例。

優先選擇接近遊戲角色身體比例的演員,這樣得到的肢體運動資料不太容易出現模型穿插或指向不正確的情況。更接近的身材比例,在後期animation retargeting的環節自然會減少不少肢體運動錯位。

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
演員的身材接近模型身材,接觸位置更準確,後期修復工作量少

確定演員後,我們需要提前讓演員清楚角色定位,給時間揣摩角色性格,在正式錄製前進行一定試演,並獲得一定反饋。

演員也需要提前大體瞭解動作內容,以便對要做出的動作更有肢體準備。如果進行的是運動量比較大的捕捉,演員也可以提前進行體能恢復訓練。

在正式捕捉開始前進行排練,可以大大地提高捕捉當天的效率。現場創作需要花時間跟演員現場溝通,縱使會碰撞出一些火花,但錄製進度就變得沒有保障。

長期佔用動作捕捉室進行現場創作,對捕捉資源來說也是一種浪費。

捕捉現場

場地準備

動作捕捉拍攝需要場地校準,在新型的動作捕捉系統場地中,場地準備需要在正式表演前半小時開始,為特殊情況留出處理時間。比較老的動作捕捉系統,至少要留夠1小時提前除錯。

一些特殊劇情或許需要一些場景搭建,這需要幾天時間準備。比如我曾經經歷的跑酷動作捕捉,團隊需要提前設計跑酷場景,拿施工圖給施工隊搭建跑酷場景:

3A遊戲的必備工藝! 天美是如何將動作捕捉運用到遊戲中的?
跑酷場地搭建

演員角色建立

演員進行肢體極限動作運動,將捕捉實時預覽用的角色骨骼建立出來。

通過motion builder預覽遊戲模型(Shōgun1.2版本開始支援自定義模型預覽可以不再用motion builder了,只是操作有點繁瑣,後期我會再觀察下Shōgun1.3對這方面的改善)。

從捕捉骨骼retargeting到遊戲模型骨骼需要儘可能做到準確,這樣拍攝時動畫師通過遊戲角色模型預覽,運動還原得更好,可以更好地判斷表演優劣。

拍攝

拍攝根據前期準備的“拍攝表”逐個推進,互相融合的動作安排到相鄰的時間捕捉,保證它們的可融合性。

團隊應該追求完美表演。如果演員表演有瑕疵,我們會再進行多次嘗試。因為不完美的表演會給後期修復將帶來很大的工作量,然而其實讓演員再拍一次,只需要短短几分鐘的時間。

現場確定最優版本。同一個動作多次拍攝後,團隊應該儘可能在現場就決定使用哪一個版本,這樣可以控制後期修復總體工作量。如果沒有現場決定,後期的資料clear up和修復就得製作多個版本,這樣製作成本就會翻幾倍。

現場同期錄製視訊可以幫助後期修復更好地還原演員當時的表演,修復人員不一定親自跟進錄製,也可以附上視訊,讓後期製作人員更容易理解演員的表演意圖。

不過拍攝現場最好帶上後期修復的動畫師,雖然會浪費他幾天的時間,但當他親自經歷了錄製過程後,對於後期要修復的內容,也會有更好的認識。

拍攝時需要注意一些帶有銜接姿態需求的動作,讓演員的表演儘量接近標準姿態。正確的姿態開始運動,會得到正確的過渡動作,同時也減少了後期加入大量手KEY的情況。

場記

場記工作不可以沒有。場記應該在現場為最終確認的版本做記錄,後期再從大量的資料中找,就會非常費時間,且也可能誤用錯誤版本。

資料匯出

團隊將動捕原始資料做clear up修復,並匯出成通用格式。動捕最原始的3D資料是一組空間中運動的點陣,因為點的不連續和點的飛飄抖動經常發生,所以錄製時遮擋標記點是難以避免的情況。動捕自帶的軟體一般會提供一個修復遮擋點的後期環節。

Shōgun提供了很智慧的工具組Shōgun post,修復起來比較方便,一般情況下不會浪費太多時間。

但是如果把沒有經過clear up 的點陣資料,直接匯出為骨骼動畫檔案,那麼點動畫的不連續性將會讓骨骼不時出現抖動的情況。

這類問題如果放到後期在MotionBuilder或者MAX、MAYA中去修復,是比修復標記點繁瑣的,所以點抖動和丟失點應該在這一步就解決。另外,一個專業的clear up修復,對於運動資料的保真是非常有意義的。

在clear up完成之後,我們一般會將資料匯出為fbx通用資料,再在MotionBuilder中將動作捕捉骨骼animation retargeting到遊戲骨骼,這樣動捕資料就還原到遊戲角色之上了!


後期修復

動捕修復正規軍使用的都是MotionBuilder,而國內部分動畫師由手KEY動畫轉職到動捕,最習慣的工具還是MAX。

在MAX中修復也不是不可以,不過和MAX相比,MotionBuilder作為專為動捕而開發的軟體,可以更好地解決動捕資料的痛點。

MotionBuilder有更好的動畫曲線編輯器,動畫層支援ik、更快速的層編輯、層塌陷和更強大的非線編Story模式......優勢是非常明顯的。

動捕後期修復和傳統的手KEY動畫技法有所不同。動捕資料修復工作開始前,拿到的資料是逐幀動畫,這和傳統的手KEY動畫預設空幀是完全相反的。有時候這會讓手KEY動畫師非常地不適應,一些剛剛進入動捕修復的手KEY動畫師,第一反應是刪除過渡幀,只留關鍵幀,但這樣做將真實細節也一併刪除了,動捕的高精度意義就不大了。

所以幾乎動捕修復的所有操作都是在動畫層中解決的:通過在動畫層中手KEY,將需要調整的姿態資訊,增量疊加到原有的動捕資料中。反覆這個過程,動作會根據動畫師的需要,慢慢優化到最好的效果,同時又不丟失真實的運動細節。

而因為資料是逐幀的,直接拖動幀軟體不會重新插值生成新的關鍵幀,所以調整動畫節奏也不會像手KEY動畫師那樣,從時間線上直接拖動幀來調整。

正確的方式是使用Mixer工具,MotionBuilder中使用Story模式。通過這樣的非線編調整動作節奏,塌陷時軟體會將動畫幀重新插值,這樣得到的運動,仍會保持流暢的效果。

後期修復的動畫師應具備一定的手KEY經驗。如果是完全沒有手KEY經驗的動畫新手,我認為他們是無法勝任動捕修復的工作的。

因為修復動作捕捉資料一樣需要理解運動規律,並靈活運用,動畫製作的技法很多也是相通的。同時,動作捕捉修復也需要像手KEY動畫師一樣,具備一定的審美能力。

我喜歡把後期修復再分為兩個階段:

1.草稿階段:這個過程主要關注動作長度,(確認使用的開始幀和結束幀)動作整體節奏正確,角色表演位置和方向基本正確。這個過程並不關注手指動畫,模型穿插,也無需對齊標準姿態。

這樣我們可以快速地把動捕資料匯入遊戲,這個過程同時會建立對應的狀態機,將動作融合起來,只看大體效果。儘早的提供給策劃和程式,將遊戲系統執行起來,也可以儘早驗證動作的大方向正確性,出現的問題也可以第一時間反饋到下一個階段的精修過程。

2.精修階段:這個過程是基於草稿階段的半成品,進行完成品的精緻修復,注重動作成品化的過程。姿態偏差、手指動畫、節奏感調整、姿態銜接等所有遊戲和動畫需要的部分,全部修復得到接近最終的版本。

遊戲驗證與返修

遊戲執行,開始使用精修版本後,動畫師進入遊戲去體驗,從遊戲角度看到動畫的問題,返回軟體返修,這一步和傳統的手key動畫流程是一樣的 —— 這是反覆迭代動畫的過程。

更匹配遊戲需要的動作,可能和動捕真實的運動是矛盾的,這時團隊需要在遊戲機制和動作真實度之間找一個平衡。

調整的遊戲機制儘可能不影響真實動作,這是一種我們希望追求的完美狀態。

如果做不到,那就只能損失一部分動作表現,這會讓最終的遊戲動作效果相對於動作捕捉,有一定的效果折扣。

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捕捉資料流程圖


面部動畫的捕捉

隨著遊戲畫面品質標準越來越高,傳統遊戲製作忽略面部動畫的情況,也越來越不可被容忍。

面部動畫如果做得不夠逼真,甚至比肢體不自然,也更容易被玩家察覺。手KEY可以改善這個情況,而面部動作捕捉也可以大大提升面部動畫的真實度和製作效率。

市面上面部捕捉系統有很多,據我瞭解,Cubic Motion面部動畫捕捉系統是非常棒的,但這家公司只提供服務,不出售系統,使用起來非常昂貴。

市面上能買到的,又達到遊戲精度要求的面部系統,應該就是Dynamixyz了。這個來自法國的技術曾經在《刺客信條3》中被使用。

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面捕示意圖

這個系統的優勢是無需在演員的面部畫點,演算法可以識別人類五官,對於各種軟體相容也做得非常好。一旦演員的基礎資訊被建立出來,用它來批量生成面部動畫的效率極高。

遊戲機制動畫中的面部表情和肢體運動,一般沒有很強的互動,所以可以選擇肢體捕捉和麵部捕捉先後進行,過程是:製作完肢體動作之後,演員按照肢體動作進行面部動畫表演,面部動畫合併到肢體動畫中進行節奏匹配和精修。


參考資料:
Dynamixyz官方:http://dynamixyz.com/

遊戲過場動畫捕捉

遊戲過場動畫是3A遊戲的重頭戲,製作流程更接近影視工業,使用動作捕捉可以更方便地得到真實表演。

個人認為《戰神4》的過場動畫捕捉方式是最具標杆化的例項。動作捕捉現場同時錄製四份資料:肢體運動、面部表情、攝像機運動和前期錄音。

這樣一次錄製過場動畫四類資料的長度、節奏、幅度、情緒等是匹配的,表演更容易接近導演要求,也更方便後期合成和修復。

虛擬攝像機是動捕場地中一種特殊的“攝像機“裝置,實際上物理世界沒有這個攝像機,是通過在支架上固定幾個標記點,組成的一個可運動的虛擬道具。

動捕系統在場景中追蹤這組標記點的運動,轉化為攝像機道具在場景中的運動,處理後可匯入到遊戲中得到攝像機動畫。一般虛擬攝像機配置一個螢幕,從而讓攝像師可以通過動作捕捉的實時渲染在攝像機角度看到角色的表演。


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動作捕捉使用的虛擬攝像機

近幾年,隨著3A遊戲逐漸增多,動作捕捉也越來越多地被大眾提及。天美一直致力於研究和提升動作捕捉技術與動捕工業流程,目標是為天美遊戲研發提供更好的解決方案。

以上就是過去幾年裡,我的一些工作經驗和感悟。未來我們還會分享更多與動捕相關的經驗與看法,請各位多多指教。

話題地址:
https://www.zhihu.com/question/36382258/answer/1297645086

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