当下电影制作的运动捕捉与运动控制技术

运动捕捉技术和运动控制技术由来已久,在好莱坞引领的视效大片中得到广泛的应用与开发,但在中国还没有得到广泛的技术推广,还没有得到国产电影工业的认同。本文主要介绍当下主流的运动捕捉和运动控制技术,并通过实践经验讲述运动捕捉系统和运动控制系统的实用之处。     

基于CMOS光电传感器的运动捕捉系统

CMOS光电传感技术已广泛应用于数码相机、PC摄像头、手机、监控等领域。介绍应用于运动捕捉的基于CMOS光电传感器的信号处理系统,可广泛应用于安保监控、游戏机、非桌面鼠标、健身运动器材、遥控遥感设备等场合,具有广阔的市场前景。系统核心是一块大规模集成电路,采用0.35um标准CMOS工艺,内嵌160x120CMOS传感器(CMOS Sensor)、8位ADC、MCU、SRAM、AEC/AGC、图象信号处理(ISP等模块,捕捉到的信息可通过SPI接口或无线(RF)模块输出。系统的运动捕捉范围可达7米以上。     

浅析表情捕捉技术在电影中的应用——以电影《沉睡魔咒》小精灵的表情捕捉为例

表情捕捉技术是为了还原人物真实的表情而开发出的一套融合多种技术的解决方案(或者说工作流程)。主要解决表情的识别,表情的捕捉(包括人物的建模和表情动作的捕捉),以及表情的重现等问题。本文主要叙述了表情捕捉技术的发展过程,同时以电影《沉睡魔咒》中小精灵的表情捕捉为例说明了表情捕捉的技术流程。     

真人写实建模技术的应用工艺流程(上)

从早期的电影《阿凡达》到近年的《速度与激情7》,再到《星球大战外传:侠盗一号》和《猩球崛起3:终极之战》,写实风格的CG角色人物建模技术和运动捕捉技术得到国际主流大片的广泛使用。本文以项目组研究实践为基础,分上、下两篇详细论述了真人写实建模技术的应用工艺流程,具体分成三个主要部分描述:一、真人写实建模;二、运动捕捉技术应用;三、关键帧修补和渲染合成输出。上篇重点介绍了基于照片建模技术的真人写实建模技术的工作原理和制作过程,以及过程中遇到的部分问题和解决办法(第一部分)。     

基于物理约束的运动重定向

研究了在人体动画中最有应用前景的运动捕捉技术的数据重用问题,提出了一种基于物理约束的重定向方法,以提高利用捕捉到的运动数据生成新的运动的水平。该方法采用位移映射技术规定目标运动的轨迹,保留原始运动的细节,然后结合无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行非线性约束的求解,保证了人物角色运动的物理真实性。通过实验分析可知,该方法在保留原始运动特性的前提下,可以生成自然的运动,加强了运动数据的重用性。     

运动捕捉技术工艺流程及数据处理——面部运动捕捉及数据处理

随着运动捕捉技术的逐渐成熟,其在动画制作领域也得到了越来越广泛的应用。本文主要针对面部捕捉的工艺流程和采集结果的数据修复工作进行了简要介绍。     

基于深度图像动作捕捉技术虚拟主持人的应用研究

本项目应用基于深度图像的运动捕捉技术,针对运动捕捉到的人体深度图像对人体运动特征进行实时提取,实时分析人体骨骼节点的运动状态,与虚拟人物相应的骨骼节点绑定,以实时地控制虚拟主持人的运动状态和人脸表情,把虚拟主持人放置在真三维虚拟演播环境中,使其与整个虚拟环境场景融合,并可以通过手势识别来控制虚拟物体(比如虚拟屏幕或虚拟道具等)。     

液滴在固体表面流动特性的数值模拟及验证

为了研究液滴在固体表面的流动特性,采用格子Boltzmann(LBM)分子动力学和水平集(LS)界面跟踪相结合的方法(LBM-LS)对液体在固体表面流动铺展过程进行数值模拟,用LBM求解液体运动的流场,LS捕捉运动的固液气界面。结果表明,模拟结果与实验测定结果一致,铺展接触角随时间呈指数变化规律,液体表面张力越小铺展接触角越小,证明采用LBM-LS模型模拟润湿性问题是可行的。     

新型计算成像技术 --波阵面编码

波阵面编码成像(WFC)技术使用特殊光学表面-立方相位屏(CPM)-以编码的形式捕捉图像;这些由光学系统捕捉的“信息”经由后续的数字处理得到最终的图像。它能够大幅度地提高成像系统的性能并或减少成本。波阵面编码成像系统的设计技术与传统成像系统相比是独特的。这是因为,为使系统性能达到最优,必须对系统的光学与数字处理特性进行共同优化。本文针对波阵面编码成像系统的背景、技术特点、优点、设计和应用进行了简要讨论。     

体感交互式上肢镜像康复训练机器人系统

针对脑卒中患者因大脑神经损伤而造成的上肢运动功能缺失,结合镜像疗法的机器人辅助训练可通过促使双侧肢协同运动来有效地促进大脑神经元重塑,从而实现运动功能恢复.为此,将镜像康复理论、虚拟现实技术和机器人技术有效结合,提出一种体感交互式上肢镜像康复训练机器人系统.使用动作捕捉设备采集患者健肢的位姿信息,通过设计人机镜像运动映...     

运动捕捉标记点摆放方案基本原理及运用

本文主要论述运动捕捉前针对不同项目、不同捕捉对象标记点设计方案基本原理及运用。     

运动捕捉标记点摆放方案基本原理及运用

本文主要论述运动捕捉前针对不同项目、不同捕捉对象标记点设计方案基本原理及运用。     

运动捕捉数据在三维软件中的二次调节

随着计算机图形的发展 ,运动捕捉在影视后期、广告中得到广泛的应用。但其在应用中有一些不尽人意的地方。本文阐述了如何加强运动捕捉数据的可调性以及我们在实际生产中的解决方案。     

一种通过相续雷达成像构建目标三维像的算法

逆合成孔径雷达(ISAR)作为成像雷达技术之一,它是应用雷达波束对基于遥感目标的二维像进行观测.ISAR对相继像的观察就类似于采用摄像机捕捉移动的画面.在光学成像的领域里,将图像而成的二维速度变换称为"光速流"或者是"速度场".当摄像机与目标之间的相对运动是已知的时候,那么基于速度场的以相继运动图像来估计目标的三维形态是合理的.     

运动捕捉数据在三维软件中的二次调节

随着计算机图形的发展，运动捕捉在影视后期、广告中得到广泛的应用。但其在应用中有一些不尽人意的地方。本文阐述了如何加强运动捕捉数据的可调性以及我们在实际生产中的解决方案。     

THE NEED FOR SPEED

跟随我们的快速入门技巧,像专业摄影师那样捕捉机车运动的镜头, 让你的作品彰显动感活力。轰鸣的马达音和蓄势待发的轮胎摩擦声,这些显而易见的迹象昭示着, 现在是机车运动时间。对于摄影师而言。这都是不可错失的拍摄良机。你可以捕捉大量快速移动且令人激奋的画面,而乐于享受挑战的人则视其为一种完美的体验,因     

一种模型运动参数测试的新方法

为了研究风浪中船舶以及海洋结构物的运动响应,需要在模拟试验时跟踪模型的位置,测试模型在不同类型波浪中的响应,并对模型的六自由度运动进行捕捉和动态测量.比利时KRYPTON公司的K600-DMM是一种新型光学非接触式运动测量系统,利用高精度的照相机和快速图像处理器对被测模型实时的拍照分析,从而计算出模型的位置、姿态、位移、速度的变化.该法具有实时性好、效率高、精度高、测点多的特点,克服了目前采用传感器的缺点,在动态捕捉测量方面,具有广阔应用前景.     

基于MEMS传感器和Unity3D的人体运动捕获系统

随着人机交互技术的发展,人与计算机之间自然、多模态交互将成为人与计算机之间交互的主要方式,而这首先需要计算机可以正确地理解和捕捉人的行为特征,运动捕获技术正是在这种背景下提出来。通过运动捕获技术,计算机可以理解人体动作,用户就可以通过体态、方位、手势和表情等模态向计算机发出指令、传达信息等,因此运动捕获是新一代人机交互中的关键技术之一。目前基于MEMS惯性传感器的动作捕获研究主要针对动漫和电影制作,价格昂贵;随着传感器的集成度变高,价格逐渐降低带来了新的系统设计需求。在原有动作捕获技术基础上,设计并实现一种普适性更好的人体动作捕获系统原型,原型系统实现了基于惯性传感节点的人体运动信息的采集与融合、节点与汇聚节点的数据传输、虚拟人体模型实时动作呈现程序;实现了从数据测量到采集,再到模拟呈现的全过程。     

数字技术在特种电影制作中的一次成功应用——IMAX 3D影片《极地特快》观后感

2004年12月初在我去欧洲进行业务考察前就听说，北美和欧洲的IMAX影院正在和普通35mm影院同步上映一部含有多种数字技术制作的IMAX 3D电影《极地特快》，这部影片是华纳兄弟娱乐公司用一种新的数字技术(表演捕捉技术)制作的普通平面(2D)35mm动画故事片，IMAX公司通过数字技术先把影片变成三维立体(3D)影片，然后再放大成IMAX 70mm15片孔影片。     

电影发明中的主要技术问题是怎样解决的(一)

电影是物体运动过程的分解与重新综合再现的过程和技术。电影的实现需要具备三个基本条件:(1)将物体运动过程分解为若干相位的原理和技术;(2)将运动分解相位逐个记录下来的摄影手段;(3)将逐个记录运动分解相位的摄影影像综合再现的原理和技术。本文介绍了催生电影的几种艺术形式,其中包括全景图、透视图、皮影戏和幻灯,以及种种活动图片玩具,回顾了电影发明中的若干主要技术问题,如影像记录载体、间歇机构、闪烁、胶片容量、电影摄制等问题的解决过程。