孫艷 付佳

摘 要：隨著科技逐漸發(fā)展，傳統(tǒng)的游戲動畫動作捕捉技術(shù)難以滿足技術(shù)需求。本文中對傳統(tǒng)的動作捕捉方法處理速度低、精度低等問題進行分析，從游戲動畫動作捕捉的原理入手分析，強調(diào)動作捕捉的難點，從游戲動作捕捉的動作列表、跟蹤點設(shè)置、布局設(shè)計等方面入手，實現(xiàn)傳統(tǒng)游戲動畫動作捕捉的更新。在人體關(guān)節(jié)樹模型的啟發(fā)下，實現(xiàn)游戲動畫中的動作編輯。

關(guān)鍵詞：游戲動畫；動作捕捉；研究

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2016）24-0278-01

游戲動畫在科技高速發(fā)展的當今社會中應(yīng)用，游戲人物的動作捕捉技術(shù)是游戲動畫研發(fā)中的重點技術(shù)。在傳統(tǒng)的運動捕捉方法下，存在著很多問題，制約著游戲動畫的研發(fā)，以及技術(shù)水平提升。對于游戲動畫中的動作捕捉要求比較高，對于其進行更新技術(shù)研究，具有積極的意義。

一、游戲動畫中的動作捕捉技術(shù)原理

動作捕捉技術(shù)是一種對運動物體，在三維空間運動狀態(tài)進行測量的技術(shù)。該種技術(shù)在應(yīng)試、動畫、人物游戲等諸多領(lǐng)域的制作中應(yīng)用廣泛。對動作捕捉技術(shù)原理進行分析，目前，能夠投入到實際應(yīng)用中的動作捕捉方法主要有機械式、磁性式、光學式三種。其中光學式的動作捕捉原理是使用6-8個攝像機進行環(huán)繞表演場地排列，這些相機的視野相互重疊，并且重疊區(qū)域就是人物動作集中表演的區(qū)域。游戲動畫中的動作捕捉，需要在人體真實操作下實現(xiàn)。在演員的關(guān)節(jié)上粘貼特殊的反光材料，并且通過計算機設(shè)置跟蹤點。在攝像機中反射出來的光線，能夠應(yīng)用于信息的存儲，經(jīng)過計算機的內(nèi)部處理，轉(zhuǎn)換為三維坐標。最后利用軟件，將這些跟蹤點的信息轉(zhuǎn)換到骨骼信息軟件中，進行特殊動作的制作。

二、游戲動畫中的動作捕捉方法分析

1.游戲動畫動作跟蹤點的科學布局設(shè)計。進行游戲動畫動作的捕捉，需要在規(guī)定的模型基礎(chǔ)上，設(shè)定跟蹤點，實現(xiàn)不同動作的跟蹤。那么在實際的跟蹤點布局設(shè)計中，首先需要建立適合人體的模型，該人體模型的建立，不能太簡單，但是也不能過于復(fù)雜。當人體模型比較簡單的情況下，系統(tǒng)將不能準確的捕捉到跟蹤點，游戲動畫動作遲緩。然而，當人體模型比較復(fù)雜時，將會迅速的增大動作設(shè)計的應(yīng)用以及動作求解難度。一般情況下，游戲動畫人物在運動中的動作捕捉模型由16個關(guān)節(jié)點組成，16個節(jié)點能夠?qū)⑷梭w運動環(huán)節(jié)簡化。主要包含頭部、左右肩、手腕、胯骨、脊椎、膝蓋、腳趾等。當這些節(jié)點固定好之后，通過動作捕捉設(shè)備固定在表演者身體部位上，該種裝置能夠發(fā)出信號，保障接收器能夠?qū)Ξ斍拔恢眠M行標定，以確定跟蹤點。在光學式的動作捕捉系統(tǒng)中，可以采用光敏跟蹤點對表演者的動作進行跟蹤，該種跟蹤點追蹤方式比較迅速，靈敏度高[2]。當選定動作捕捉主體之后，需要在身體關(guān)鍵部位，進行跟蹤點的設(shè)置，通常情況下，跟蹤點的設(shè)置沒有固定的限制，需要根據(jù)實際情況進行設(shè)置。由于人體的關(guān)節(jié)部位的靈活度不同，在進行捕捉點設(shè)置時，需要注意重點動作的設(shè)計。

2.游戲動畫動作列表制作。游戲動畫的實際動作一方面含有單一大幅度動作的特質(zhì)，另一方面具有多個細小動作連貫的特質(zhì)。在游戲動畫動作捕捉環(huán)節(jié)中，將計劃動作分為序列動作和單個動作兩部分設(shè)計。這兩部分的動作設(shè)計為動作列表制作，在進行序列動作設(shè)計中，需要對一連串的前后相繼、相互關(guān)聯(lián)的動作進行設(shè)計，使得動作能夠體現(xiàn)出一種周期性特點。在序列動作設(shè)計中，按照人的身體部分劃分，分為上體動作、下體動作。在上體動作中，以腰部為支點，進行手臂的伸長、收縮以及彎曲等動作設(shè)計，在下體動作中，包含了人物腿、腳等動作設(shè)計。在單個動作設(shè)計中，由于單個動作完整性比較強，在動作設(shè)計中難度系數(shù)比較大，但是該類型的動作設(shè)計不具備一定的周期性，需要根據(jù)游戲動畫中的實際情境進行設(shè)計。

3.游戲動畫動作的運動編輯。當人體運動模型建立完整之后，進行動作跟蹤點的設(shè)置，接下來進行動作的運動編輯。動畫運動編輯與傳統(tǒng)的人體關(guān)節(jié)動畫相比，存在著明顯的優(yōu)勢，能夠比較準確的進行人體的運動特征獲取，在現(xiàn)代的游戲動畫中的應(yīng)用比較廣泛。在運動編輯環(huán)節(jié)中，附在演員身上的各個關(guān)節(jié)部位傳感器，能夠?qū)㈥P(guān)節(jié)位置信息傳遞給計算機。當演員運動的參數(shù)被傳遞到計算機三維模型中，能夠模擬人體運動，系統(tǒng)將人體運動下來的蹤跡捕捉下來，并且在軟件的支持下，生成游戲運動。實現(xiàn)運動編輯，需要在人體關(guān)節(jié)樹的建立下，進行客觀的運動描述，將人的運動模型轉(zhuǎn)變?yōu)闃涞哪Ｐ停谶\動模擬上更加的科學。

三、結(jié)論

綜上所述，動作捕捉技術(shù)是一種對運動物體，在三維空間運動狀態(tài)進行測量的技術(shù)。該種技術(shù)在應(yīng)試、動畫、人物游戲等諸多領(lǐng)域的制作中應(yīng)用廣泛。目前，能夠投入到實際應(yīng)用中的動作捕捉方法主要有機械式、磁性式、光學式三種。進行游戲動畫動作的捕捉，需要在規(guī)定的模型基礎(chǔ)上，設(shè)定跟蹤點，制作游戲動畫動作列表，對游戲動畫動作進行運動編輯。

參考文獻：

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