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1、第32卷第7期同济大学学报(自然科学版)Vol.32No.72004年7月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Jul.2004基于动作捕捉的计算机动画探讨与实现冯远淑,陈福民(同济大学计算机科学与工程系,上海200092)摘要:探讨了动作捕捉(motioncapture)技术,分析了运动数据的采集方法及其处理技术,剖析了3DStudioMax文件的结构,并利用3DStudioMax文件建立了计算机动画模型;在此基础上,利用处理后的数据文件驱动该模型,实现了计算机动画生成.最后探讨了其在影视制作中的应用.关键词:计算机动画;动作捕捉;捕捉空间;动
2、画系统中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:0253-374X(2004)07-0956-05DiscussionandRealizationofComputerAnimationBasedonMotionCaptureFENGYuan2shu,CHENFu2min(DepartmentofComputerScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Inthispaper,asystemarchitectureforcomputeranimationbasedonmotioncapturei
3、spro2posed.Itanalyzesmotioncapturetechnologyanddiscussescapturingofmotiondataandprocessingofthesedata.Computeranimationmodelisformedaftertheanalysisof3DStudioMaxfilestructure.Asaresult,thecomputeranimationbasedonmotioncaptureisrealized.Lastly,theapplicationofthecom2puteranimationbasedonmotioncaptu
4、reinthemovieandtelevisionmakingisdiscussed.Keywords:computeranimation;motioncapture;capturespace;animationsystem近年来,随着计算机图形学和硬件技术的高速但是,对于一个长的动画作品,逐个确定关键帧发展,人们已经可以用计算机生成高质量的图像,虚仍然是一项相当繁重的工作.综合运用计算机图形拟现实技术(virtualreality)已经不再是陌生的词汇,学、电子、机械、光学、计算机视觉、计算机动画、mo2它已渗透到人们生活的各个角落.计算机特技的应tioncapture等技术的表演动画技
5、术的诞生,彻底改用在现代影视特技制作中已成为不可或缺的手段,变了这一局面.Motioncapture主要捕捉表演者的动各种各样的平面、三维计算机特技制作技术给观众作甚至表情,用这些动作或表情数据直接驱动动画、[1]带来了全新的感受,而表演动画技术则可以说是当虚拟对象等模型,制作出形象逼真的动画.前最高级、最热门的计算机动画技术之一.在传统的动画制作中,根据剧情要求,制作者必须将动画逐1动作捕捉帧画出,工作量非常巨大.引入计算机动画技术后,可以利用计算机先设计造型,再按照剧情确定关键为了减少计算机动画制作过程中动画制作者的帧,然后动画师调整关键帧的造型姿势,动画软件则工作量,表演动画得到进一
6、步的研究和应用,而表演根据关键帧生成动画图像序列.动画中最关键,最不可或缺的就是motioncapture技收稿日期:2003-06-04作者简介:冯远淑,(1978-),女,重庆人,硕士生.E2mail:fengys@etang.com第7期冯远淑,等:基于动作捕捉的计算机动画探讨与实现957术.在制作过程中,首先利用真实人物或者其他与动者身上节点处贴上某种颜色(如红色)的反光材料,画模型相近的形象,在一个三维空间里“表演”,计算作为关节点的标定,利用几台摄像机(摄像机的多少机则捕捉下该“形象”的动作数据,并对该数据进行主要根据模型的复杂程度而定)进行动作拍摄,在每处理,将采集到的平面点
7、还原为空间三维点,利用采一时刻,可以得到几幅从不同角度拍摄到的二维平集到的运动序列生成运动轨迹;另一方面,利用三维面图,对于每一副图像,利用图像识别算法滤掉所有制作软件制作出三维模型(可以是各种三维软件制与节点无关的信息,得到节点的二维信息,将同一时作的模型,本系统研究的是3DStudioMax制作的刻所有的二维信息组合起来,并利用对摄像机参数模型),通过研究三维模型文件的结构,系统生成三的标定结果,得到其空间三维信息,
