什么是动作捕捉？应用在哪些领域？

1 什么是动作捕捉

动作捕捉(Mot ion Capture)是一种新兴的动画技术，用来记录、处理人/其他物体的动作，与此同时能够生成相对应的虚拟资产动作动画。这项技术如今在娱乐、体育、医疗、机器人等领域广泛应用，而且，随着技术的进一步发展，动作捕捉技术日益成熟，精度变高，门槛变低，那么，未来，动作捕捉的应用范围越来越广。比如，为了提升内容的质量，很多生产商选择使用动作捕捉技术来让动画显得更加逼真和自然。

2 动作捕捉的发展方向

动作捕捉从身体捕捉、面部捕捉和手指捕捉三个方向向前发展。

(1)身体捕捉：捕捉的是身体活动关节等部位，通过构建人体骨骼模型，还原身体的运动方式，身体捕捉是当前动作捕捉的最基本的技术，主要是对人体体态运动进行分析的解决方式。

(2)面部捕捉：基于面部标记点方式，利用摄像头捕捉标记点的位置，获取面部表情数据。这是当前很多影视作品与游戏中应用的面部捕捉解决方案，因为人脸表情复杂，对精度的要求高，一般需要达到0.01mm级别。iPhone手机采取的是另一套面部捕捉方案——使用3D摄像头采用结构光原理读取面部点阵图案，再处理成，Animoji动画，实现面部捕捉。

(3)手指捕捉：手指运动捕捉主要是还原手指的运动，其是动作捕捉领域的一大突破，代表着动捕技术的进化，也对应用领域有着较大的推进，是捕捉精度和捕捉系统处理能力上升的标志。

3 动作捕捉的应用领域

根据相关数据显示，动作捕捉技术的应用领域中，生物力学、电影游戏、机器人VR应用分别在医疗康复，运动分析领域，很多大学与医疗机构均配备动作捕捉实验室，以此更好地分析人体动作数据，运动员也能在训练中使用东中捕捉技术观察自己在训练中的动作来提升自我的运动技能和水平。

(1)影视游戏：动作捕捉可以提高内容质量，展现逼真的动画或者虚拟人物的动作、面部表情等，使得其动作更加流畅自然，尤其是当前逼真的面部表情和肢体动作都无法靠动画师实现，那么动作捕捉则会发挥出它的巨大功能。这样的应用类似于《指环王》《猩球崛起》等电影。

(2)VR领域：动作捕捉能够让体验者看到、感受到自身身体的运动，从而更加深入的与虚拟人物进行互动，实现真正沉浸式的体验，这也是真正沉浸式体验的保证，也是元宇宙进程中的底层技术之一。

(3)无人机应用：动作捕捉主要式对无人机进行实验室内实时定位，进而能够确定无人机的运动数据和位置数据。因为室外无人机的定位采用的是GPS，但对于无人机算法验证阶段的实验室环境中，对精度的要求就无法使用GPS，需要用到动作捕捉系统。

(4)工业领域：未来的人机交互其应用方向，利用动作捕捉技术捕捉相关数据，在一个环境内能够形成闭环系统，使得人机交互实现。比如，带有标记点的人快速通过无人机编队，无人机会以极快的速度避开，这可以在仓库环境中得到应用;再比如利用VR实现操作无人机，操作者通过VR的画面小幅度调整身体动作被捕捉到后实现控制无人机的运动，大大降低了无人机操作的难度和增加了精度。

来源：《科技行业“从游戏到元宇宙”系列报告5：动作捕捉多应用领域的潜力技术-211125（23页）.pdf》