揭秘动作捕捉软件：赋予角色生命
谁能忘记那些令人印象深刻的动作捕捉表演，比如安迪·瑟金斯饰演的咕噜和凯撒，又或是本尼迪克特·康伯巴奇演绎的史矛革？这些生动的角色背后，是动作捕捉技术的巧妙运用。
动作捕捉（Motion Capture），也常被称为“MoCap”，是一种利用特制的动作捕捉服、摄像机和传感器，来记录人或物体物理运动的技术。通过这种方式，可以精确捕捉到演员或物体的每一个细微动作。
捕捉到的数据随后会被导入到动作捕捉软件中进行处理，这正是让《魔戒》中的咕噜和《霍比特人》中的史矛革等角色栩栩如生的关键所在。
什么是动作捕捉软件？
动作捕捉软件是一种强大的工具，它允许用户记录动画，并将这些动画应用到数字角色模型上，从而实现场景的流畅渲染。这些软件工具多种多样，可以是开源的，也可以是第三方的（免费或付费），当然也有一些是专属的。
今天，我将为大家介绍一些精选的动作捕捉软件，这些软件将大大简化你在动画电影或电子游戏中为角色制作动画的过程。
动作捕捉软件在娱乐产业中的重要性
动作捕捉技术不仅应用于娱乐行业，在医疗、体育甚至军事领域都有着广泛的应用。此外，它还有助于验证计算机和机器人的视觉系统。
然而，动作捕捉技术最引人注目的应用仍然在娱乐产业，尤其是在电影和电子游戏领域。
最近，一些利用动作捕捉技术的著名例子包括詹姆斯·卡梅隆的史诗级奇幻电影《阿凡达：水之道》以及Rockstar Games的3A级游戏大作《荒野大镖客：救赎2》。
电影制作中的应用
动作捕捉技术使得电影制作人能够制作出具有高度逼真角色动作的高质量动画电影。它经常在前期制作的预可视化阶段使用，让故事板中的场景更加生动。
通过动作捕捉套装、面部传感器和头戴式摄像机，电影制作人可以捕捉到演员的全身表现，包括面部表情和身体动作的每一个细微之处。
游戏开发中的应用
对于游戏开发者来说，动作捕捉动画是建立角色动作库的一种快速而有效的方法。他们可以通过捕捉演员的动作，并将其转化为游戏中角色的动作，从而节省大量的时间和精力。
一些动作捕捉工具，例如虚幻引擎，还允许开发人员创建栩栩如生的开放世界游戏，供玩家自由探索。
动画制作中的应用
动作捕捉软件可以帮助动画师减少重复动画的时间，并为他们提供精确的动作数据，以便他们模拟角色和动作。这大大提高了动画制作的效率和质量。
一些大型动画工作室，例如皮克斯，使用他们自己开发的专属动作捕捉软件RenderMan。这个软件已经被用于许多受欢迎的好莱坞大片中，如《侏罗纪公园》、《玩具总动员》、《阿凡达》、《泰坦尼克号》，甚至《指环王》。
动作捕捉软件如何帮助创建动作？
动作捕捉技术主要有四种不同的使用方法：
- 光学被动式：这种方法使用红外摄像机来追踪反射性的被动标记点。这是目前最常用和最灵活的动作捕捉方法。
- 光学主动式：在这种方法中，使用特殊的摄像机来追踪来自LED运动捕捉标记的光线。这种方法对环境光线的要求较高。
- 视频/无标记式：这种技术完全依赖于动作捕捉软件，而不需要使用任何标记点。这种方法的准确性相对较低。
- 惯性式：在这种方法中，受试者佩戴惯性传感器（也称为IMU）。这些传感器将数据无线传输到计算机或智能设备。摄像机主要用于定位。
接下来，让我们一起看看一些市面上优秀的动作捕捉软件。
洛可可工作室 (Rokoko Studio)
Rokoko Studio是一款流行的动作捕捉软件，通过简化动作捕捉流程，将其减少为简单的三个步骤——捕捉、导出或流式传输，从而大大提高了动画制作效率。它易于上手，对新手友好。
该软件允许您录制、编辑和流式传输使用Rokoko动作捕捉设备捕捉到的角色动画。Rokoko为最多3位创作者提供完全免费的版本，并且提供无限的云存储空间和捕捉数据的实时预览。
需要注意的是，Rokoko Studio必须配合Rokoko的动作捕捉设备使用。它能从Rokoko Face Capture、Smartgloves和Smartsuit Pro等设备获取原始动作捕捉数据，然后通过先进的逆动力学模型和过滤器处理这些数据，从而创建出高质量的动画。
主要特点：
⭐ 在Rokoko的动作库中下载预制的动画素材
⭐ 可以实时连接并流式传输到Blender、Unreal、Maya等3D建模工具
⭐ 支持多种格式、骨骼和网格选项
Rokoko Studio能够无延迟或延迟地实时流式传输到你喜欢的3D软件，如Maya、Unreal、Unity和Blender。
OptiTrack Motive
OptiTrack Motive可以在复杂的追踪环境中增强骨骼追踪的精度。Motive可以以实时速度运行超过10个骨骼或300多个刚体。
该运动捕捉软件的定位精度可达 +/- 0.2毫米，延迟时间小于9毫秒，旋转精度可达 +/- 0.1度。Motive处理来自OptiTrack摄像机的数据，并提供全局3D位置、标记ID、旋转数据和高精度的骨骼跟踪。
主要特点：
⭐ 支持主动和被动追踪
⭐ 原生支持所有主流的数字测力台——AMTI、Bertec和Kistler
⭐ 即使在遇到障碍物时，也能进行精确的标记和骨骼追踪
但是，OptiTrack Motive 不提供免费试用。你必须购买永久许可证，它为你提供一年的更新。之后，你需要额外付费以进行每年的更新。
奇迹工作室 (Wonder Studio)
Wonder Dynamics的Wonder Studio是一款AI驱动的动作捕捉软件，它利用人工智能的力量为CG角色制作动画，并将其与真人场景合成。这款软件操作简单，功能强大。
你可以将CG模型上传到单个镜头或整个场景，系统会自动识别剪辑并在演员完成序列时跟随他们。Wonder Studio会根据演员的动作自动调整CG角色的动作。
好莱坞的一些知名制片公司已经开始使用Wonder Dynamics的人工智能技术。据说罗素兄弟在他们即将上映的电影《电动之国》中使用了该工具。该电影由克里斯·帕拉特和米莉·博比·布朗主演。
主要特点：
⭐ 高级重新定位功能，可以轻松缩放CG角色
⭐ Wonder Studio AI可以自动化80%-90%的视觉特效工作
⭐ 提供来自艺术家社区的免费3D角色
Wonder Studio使得在真人场景中添加CG角色变得容易，但是这款工具需要一定的艺术和技术专业知识。此外，对于个人或小型工作室来说，这款动作捕捉软件的价格可能会有点高。
欧特克 MotionBuilder (Autodesk MotionBuilder)
Autodesk的MotionBuilder是一款强大的3D角色动画软件，它提供了各种工具，帮助你以最快的速度、精度和一致性调整模型运动的细微之处。它能帮助你完成复杂的动画任务。
这款实时的动作捕捉软件提供互动和可自定义的显示界面，帮助你捕捉实时动作、编辑和重放复杂的角色动画。该软件被广泛应用于希望使用传统关键帧动画或动作捕捉的专业人士。
你还可以获得带有3D角色动画预置动作的交互式工作流程。MotionBuilder提供了大量预制的动画资源，你可以直接使用它们，或者根据自己的需要进行修改。
主要特点：
⭐ 实时3D引擎，可以创建逼真的动作
⭐ 与Maya和3D Max等3D建模工具无缝集成
⭐ 内置的编辑工具，可以快速微调动画
需要注意的是，MotionBuilder是一款流行的动作捕捉动画软件，对于小型工作室或个人动画师来说，价格可能有点昂贵。
免费动作捕捉 (FreeMoCap)
如果你正在寻找一款免费的动作捕捉软件，那么FreeMoCap是一个不错的选择。这个工具最初由Jon Matthis开发，作为一个简单的实验室研究工具，后来发展成为一个大型的面向公众的项目。它提供了许多高级功能，可以满足大多数用户的需求。
Free Motion Capture Project (FreeMoCap)免费为你提供研究级别的无标记动作捕捉软件。你不需要购买昂贵的硬件，只需要一个网络摄像头就可以开始你的动作捕捉之旅。
你可以将这个工具与Blender等免费的开源工具连接起来，精确记录人类、动物、机器人和其他物体的全身3D运动。这使得你可以在不花费任何费用的情况下进行高质量的动作捕捉。
主要特点：
⭐ 使用网络摄像头进行动作捕捉——利用网络摄像头录制的镜头进行动作捕捉
⭐ 与Blender等3D建模工具无缝集成
⭐ 用户友好的界面，无需任何技术帮助即可使用
FreeMoCap是一个强大的动作捕捉系统，可以被各种用户群体使用，例如3D动画师、游戏开发者、短片创作者，甚至运动员、科学家、工程师和医生。它具有很强的通用性，可以满足不同用户的需求。
iPi软件 (iPi Soft)
iPi Soft的iPi Motion Capture是一款免费增值的运动捕捉软件，它可以追踪3D人体运动并生成3D动画。它支持现成的动作捕捉摄像头、深度传感器、面部传感器和运动控制器。这使得你可以使用各种不同的硬件设备进行动作捕捉。
你可以使用该软件在几分钟内创建逼真的动画，并将它们导出为多种流行的格式。它与Blender、Second Life、Autodesk Maya、Collada、iClone等各种流行的3D建模工具集成。它提供了良好的兼容性，方便你在不同的软件之间进行数据交换。
主要特点：
⭐ 虚幻引擎5.0实时链接插件
⭐ 支持多种导出格式
⭐ 用户友好的界面，无需任何技术帮助即可使用
iPi Motion Capture不需要高端软件或硬件，即使你在没有动作捕捉服装的情况下拍摄的镜头也能正常工作。这大大降低了动作捕捉的门槛，使得更多的人可以使用这项技术。
iClone 动感直播 (iClone Motion Live)
iClone Motion Live是一个成熟的动作捕捉平台。你可以连接来自流行的动作捕捉设备的运动数据流，并同时为3D角色制作动画。它提供了实时动画制作的所有必要工具。
它是一款简化实时动画的3D动作捕捉软件。它具有内置功能，可以为来自Character Creator、Daz Studio或任何其他标准来源的完全绑定的3D角色制作动画。它提供了丰富的角色和动画资源，你可以直接使用或者根据需要进行自定义。
Motion Live通过为所选硬件创建“配置文件”，将他们的动作捕捉硬件（设备）连接到iClone的桥梁。此外，用户可以选择将他们的动画导出为BVH或FBX。这方便了用户与其他软件的协作。
主要特点：
⭐ 同步全身动作捕捉
⭐ 将数据保存在单独的运动轨迹中，以便于编辑
⭐ 与Cartoon Animator 4集成
这种动作捕捉工具主要用于低端项目，因为它价格适中，并且支持手、脸和身体的各种动作捕捉设备。它是一款性价比很高的动作捕捉工具。
Adobe 角色动画师 (Adobe Character Animator)
Adobe Character Animator可以追踪演员的动作和表情，并实时为角色制作动画。这款动作捕捉软件允许你使用麦克风和网络摄像头进行直播，非常方便快捷。它适合那些需要快速制作动画的用户。
Character Animator由Adobe Sensei AI提供支持，可以帮助你将任何艺术作品变成动画角色。你甚至可以从Adobe Photoshop或Adobe Illustrator等Adobe Creative Cloud工具导入艺术作品，或者直接使用内置的角色模板。这大大简化了角色创建的过程。
你可以将动作保存为触发器，以简化动画过程并使用键盘或MIDI设备控制手势；但是，这个功能在免费计划中不可用。如果需要使用这些功能，则需要升级到付费版本。
主要特点：
⭐ 使用Puppet Maker创建自定义角色
⭐ 使用快速导出在几秒钟内导出动画
⭐ 为手势分配键盘快捷键，便于编辑
Character Animator深受好莱坞大型制片公司和在线内容创作者的喜爱，可以轻松地将他们的动画角色栩栩如生。它在动画制作领域有着广泛的应用。
Xsens 动作捕捉 (Xsens Motion Capture)
Xsens Motion Capture是一款软件，它通过捕捉任何环境中的动作和表情，来简化角色建模和动画制作。它具有很高的灵活性和准确性。
该软件有两个版本——用于电影制作和游戏开发的MVN Animate，以及用于研究、健康和体育应用的MVN Analyze。你还可以获得基于云的解决方案来存储和处理数据，并生成报告。这方便了用户的协作和数据管理。
主要特点：
⭐ 3个动作捕捉硬件选项：MVN Link、MVN Awinda和MVN Awinda Starter
⭐ 存储和处理数据的云解决方案
⭐ 与MotionBuilder、Unreal Engine、Unity、Autodesk Maya、Houdini等实时集成
电影制作人和游戏开发人员使用这款动作捕捉软件将动作数字化，并创建流畅的动作捕捉动画。物理治疗师使用该工具来获取洞察力，以改善运动员和患者的健康或表现。这表明，Xsens Motion Capture在不同的领域都有着广泛的应用。
总结
随着科技的进步，动作捕捉的魔力不再仅限于电影和游戏。如今，动作捕捉技术已经被广泛应用于科学、医疗和体育等各个领域。它的应用前景非常广阔。
随着越来越多的人认识到动作捕捉的优势，对动作捕捉软件的需求也将随之增加。它将成为未来动画制作的重要工具。
动作捕捉动画并不能完全取代传统动画，但它可以简化角色动画制作的过程。它可以帮助你在几个小时内完成原本需要几天才能完成的动画制作任务。这大大提高了动画制作的效率。
你需要什么样的动作捕捉软件取决于你的预算和动画需求。如果你正在寻找用于实验室研究项目的基础软件，那么可以选择FreeMoCap。它是免费的且用户友好。对于需要高质量动画，且预算充足的用户，也可以选择其它的专业软件。
但是，如果你想开发高端项目，例如带有逼真动画和计算机图形的电影，那么建议选择Rokoko Studio或Wonder Studio。这些软件能帮助你实现更复杂和高质量的动画制作。
接下来，请阅读更多关于适合所有人的动态图形软件的内容，以便更好地掌握动画制作的知识。