动作捕捉角色与真人演员实时交互预演方案设计与实现

真人与虚拟角色的交互镜头是传统视觉特效影片制作中的一大难点,如何既能在视觉上形成匹配,又能有效展现出令人信服的角色互动感,是视效工作者追求的目标,利用动作捕捉和电影虚拟化制作技术来实现拍摄现场的实时交互与实时监看,无疑为这一问题带来了有效的解决方案。本文对电影虚拟化制作中的若干实时技术进行了介绍,并利用OptiTrack动作捕捉系统、Unreal三维实时渲染引擎、Ncam摄影机跟踪系统、Qtake现场视频处理系统,配合若干第三方插件支持,实现了真人与动作捕捉角色的实时交互、实拍画面与虚拟内容的实时合成与记录。     

史诗游戏展示游戏角色实时驱动系统

正在2016年游戏开发者大会(GDC)上,史诗游戏(Epic Games)和游戏开发商忍者理论(Ninja Theory)展示了真人角色实时驱动游戏角色的系统。在演示中,舞台上真人演员的动作可以赋予游戏角色,并能立刻进行游戏级别的视觉展现。忍者理论的视频编辑师梅丽莎·于尔根斯作为真人演员进行演示,将面部和身体动作赋予《地狱之刃》中     

真实与虚幻的碰撞——浅析动画段落在真人实拍电影中的作用

真人实拍电影中的动画元素有多种存在形式,如电影中的特效特技或动画角色与真人角色的合成等,而直接在影片中插入动画片段则是一种不太多见的情况。本文试以《迷墙》、《杀死比尔》、《守望者》等几部典型影片为例,从形成影片的独特风格、代替真人实拍参与叙事、构成影片的形式与结构等几个方面来分析动画段落在真人实拍电影中的作用。     

利用面部实时动态捕捉技术进行动画制作——Character Animator应用实例

随着计算机技术的不断进步,动画制作软件也在发展当中,利用面部实时动态捕捉技术进行动画制作,为动画短片提供了一种新的制作方式。本文从实际完成的视频短片入手,讲述在短片的制作过程中,如何利用面部实时动态捕捉技术制作人偶动画,介绍了在Character Animator中,动画人偶的导入、骨骼绑定、实时动画的录制和导出,探讨了这种动画制作方式在短视频制作中的应用前景。     

实时虚拟预演在电影中的应用研究

在数字电影发展的早期,虚拟角色或环境与真实演员的互动效果必须要等到后期环节才可以看到。这种工作流程一方面效率极低,另一方面,对于现场拍摄造成的错误,后期难以弥补。本文在逐一分析对电影实时虚拟预演中的需要解决的若干技术问题的基础上,运用Opti Tackr运动捕捉系统、Ncam虚拟拍摄系统、Motion Bilder3Du角色动画软件、Blackmagic Design Ultimatte实时合成系统,实现了一个实时虚拟预演系统的有效解决方案,并进一步探讨现有解决方案存在的不足以及对未来实时虚拟预演的展望。     

基于语音识别的脑瘫康复数字训练系统设计

基于语音识别设计了针对脑瘫患儿的数字语音训练系统。应用人机交互(HRI)技术与仿生机械手动作控制相结合达到提升脑瘫(CP)康复训练效果的目的。该系统中控制器采用Arduino MEGA 2560为主控制器,显示屏LCD1602作为人机交互数据显示界面,通过LD3320语音芯片实现人机语音交互功能。人机交互功能是通过Labview环境展开,可实现人、机器人的手势与动作的实时交互训练与评价。该系统可训练脑瘫患者反应能力、语言表述能力以及认识手势动作数字动作能力,为提升脑瘫康复训练系统提供关键技术。     

类人型机器人动作情感识别研究

目的 为优化人与机器人动作情感交互方式,研究类人型机器人动作单模态情绪表达的可识别性,探究类人型机器人动作情绪识别的影响因素。方法 以类人型机器人NAO为例,采用问卷调查的方式,基于离散情绪模型,获取机器人NAO动作表达情绪的识别性、效价和唤醒度,研究类人型机器人动作的情绪识别性、效价和唤醒度,基于认知匹配理论研究类人型机器人动作与真人模拟动作、真人自然动作情绪表达差异的影响因素。结果 人类能够通过类人型机器人动作的单模态情绪表达,在不同情感语义上进行比较细腻的情绪识别,机器人形态及动作的幅度、速度、力量是情绪识别的影响因素。结论 建立类人型机器人动作与情感语义、效价及唤醒度的关系模型,以及类人型机器人动作情绪能量图,为机器人情感表达和动作交互设计提供较为系统的参考模型。     

Audio2Face基于音频文件智能生成虚拟角色面部动画

近日英伟达 (Nvidia)公司发布了一款基于人工智能 (AI)的Audio2Face应用程序,根据音频源生成3D虚拟角色面部动画并实现唇音同步,可用于实时交互应用或作为内容创作通道.传统虚拟角色面部动画制作需进行建模、绑定、动画等一系列处理,而Audio2Face以.wav或.mp3音频文件为输入,直接生成角色面部动...     

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。     

人工智能语境下的情感交互设计

目的研究情感交互系统在设计层面上的重要新兴趋势,探讨以人为本的情感交互设计方案及在其研究领域中的人工智能技术的实际应用。方法在情感交互设计中,机器需要实时捕捉用户的关键信息,识别用户的情感状态,利用多种线索最终决定合适的用户模型。首先通过分析人工智能技术在人类情感识别上的分类优势,讨论如何利用面部表情、肢体动作、语言、心跳、呼吸等多模态用户特征,使机器更加准确地识别人类情感;其次通过分析经典的情绪状态的数学模型以及情绪表达与交互优化等关键要素,针对用户的情感作出自然、合理、友好的反应;最后探讨情感交互系统设计和模块化构建的可行性。结论提出一种利用人工智能技术的情感交互系统的模块化设计方案。     

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)。     

实时渲染技术在动画制作流程中的应用

实时渲染(Real-Time rendering)是指通过计算机运算对图像数据进行实时计算与输出的过程,即所见即所得.目前,很多三维游戏大多都是通过对游戏引擎的优化进行实时渲染,此技术的引进可以让游戏画面、虚拟现实画面、艺术装置画面等跟随体验者实现改变,让体验者在不同画面场景中获得与现实世界高度相似的感受.与电影领域离线渲染不同,此技术注重对显卡的运算能力,并非传统的中央处理器.当下阶段的技术条件,实时渲染技术的影响质量难以达到电影特效与动画行业的主流渲染工具带来的效果.基于此,本文从动画电影、动画短片的实时渲染技术为切入点,对实时渲染技术在动画制作流程中的应用进行研究,并总结此技术未来的发展趋势与展望.     

界面设计中的交互动画应用研究

结合实际案例说明了交互设计中动画能明显提高交互产品的友好性,并从理论方面阐述了交互设计中动画制作应该遵循的方式与规律———使用户可预测行为的结果、提高动画的可见性、保持动画与主题的一致性、保持动画导航的一致性、保持动作方式的一致性。     

面向军用电子装备的人机工程仿真交互平台

目的建立一个沉浸式的人机工程仿真平台,用于对军用电子装备的人机工程分析提供科学的验证场所和高效的验证平台。方法将光学全身动作捕捉系统ART(先进实时跟踪)、虚拟现实系统HTC VIVE、沉浸式立体投影设备、以及桌面级人机工程仿真软件西门子Jack,并结合工作站、显示器、及接口程序进行有机的连接和集成。结果运用人机工程学仿真分析方法,以某军用电子方舱为实例对平台的仿真交互能力进行验证,系统运行流畅,数据传输准确,显示效果良好,延时率低,满足使用要求。结论该人机工程仿真交互平台,可提供接近实际操作的直观体验,同时改进产品在可达性、维修性、舒适性、安全性等方面的人机工程问题。     

基于具身认知的动作类非遗虚拟交互场景设计

动作类非遗是指以人体为载体,以动作为主要表现形式,通过完成特定的肢体动作来展现文化内涵的非物质文化遗产。通过虚拟技术设计交互式游戏化体验,促进动作类非遗的传播与传承,实现动作类非遗的数字化转化和活化保护,探索动作类非遗保护方法的新途径。运用虚拟现实技术和动作捕捉技术,以太极拳为例,构建基于具身认知的动作类非遗虚拟交互场景。动作类非遗的传承需在现实场景通过即时的动作教学与练习中实现,因此会受到时空局限。建构动作类非遗虚拟交互场景,有利于学习者自学标准化动作,掌握成体系的动作程式,并养成下意识的身体经验,从而实现动作类非遗的传承和保护。     

日本"有限动画"制作模式下的视听表达技术和艺术——兼析日本动画片《秒速五厘米》的视听模式

动画片,是以动作为主要表达手段,运用夸张变形的手法及丰富的情感动作虚拟出造型角色来表演故事的一种片种.本文通过简单描述时下日本动画片的创作特点--"有限动画"制作模式和与之关联的视听模式,以解析日本动画片<秒速五厘米>为例,来证明日本"有限动画"的创作,是经过多年的技术和艺术的反复协调论证后得到的一种行之有效的、区别与其他国家和地区的动画片制作模式.它是一种以最少经费投资下而能以最大能量进行艺术创作的动画制作新模式.     

日本“有限动画”制作模式下的视听表达技术和艺术——兼析日本动画片《秒速五厘米》的视听模式

动画片，是以动作为主要表达手段，运用夸张变形的手法及丰富的情感动作虚拟出造型角色来表演故事的一种片种。 本文通过简单描述时下日本动画片的创作特点——“有限动画”制作模式和与之关联的视听模式，以解析日本动画片《秒速五厘米》为例，来证明日本“有限动画”的创作，是经过多年的技术和艺术的反复协调论证后得到的一种行之有效的、区别与其他国家和地区的动画片制作模式。 它是一种以最少经费投资下而能以最大能量进行艺术创作的动画制作新模式。     

《哪吒之魔童降世》动画角色造型设计的评析

2019年，国产动画电影《哪吒之魔童降世》一经上映，便广受赞誉，成为近些年来中国动画电影里程碑式的佳作。该片内容方面以中国传统神话故事改编，形式方面颇具中国美学风格。但是，针对动画角色造型中呈现的中国传统文化符号，尚有值得辨析与反思的问题。传统文化符号承载形式与意义双重属性，该片在形式层面，通过传统文化符号表现了角色造型的形式美感。但在意义层面，传统文化符号尚未满足剧情文本需求。即符号意义与故事内容、时代背景和地域特征应形成逻辑自洽的审美系统。     

黑色幽默在动画艺术中的表现研究——以动画电影《大世界》为例

文章主要分析《大世界》中的场景、角色、故事及其叙事结构,并解读黑色幽默在动画艺术中表现出的美学意蕴,以期为国产动画电影探索新的发展思路。     

数字动画设计在电影特效中的有效应用

随着计算机技术的不断发展,数字动画设计在电影特效制作中的应用范围逐步扩大,从最开始简单的特效模拟制作,到现在已经完全可以模拟捕捉动作所有细节,使电影制作过程中效果更加细腻.笔者通过对数字动画技术在现代电影特效中的应用进行研究,以现代电影为例,对数字动画技术的方法与历史进行介绍,并且提出一些建议,以求以后的数字动画设计可以得到更好的发展.