在11月10日MCP动作捕捉创作基地开业典礼上,一场“数字人弹钢琴”的实时演绎掀起了现场高潮。随着动捕演员的指尖在琴键上轻快地舞动,虚拟与现实之间的界限被彻底打破。每一个细腻的弹奏动作——从手指弯曲到轻触琴键,从快速跳跃到连贯滑动——都被精准捕捉并实时还原。那流畅自然的细节呈现,让观众仿佛置身于一场科技与艺术的盛宴。这场突破传统边界的演绎,不仅彰显了光学手指技术的极致精准,更为行业应用打开了新的可能性。那么,这项技术是如何实现如此高精度、自然流畅的效果的?让我们走进技术背后,探寻其实现原理。
手部作为人体最灵活的部位之一,精确捕捉其每一细微动作,挑战巨大。为了实现完美的捕捉效果,首先需要高精度动捕相机进行数据的采集,包括钢琴、人体手部等信息,然后将数据录入到CMAvatar中进行道具、手部的骨骼绑定,确保真人与虚拟数字人形体动作的高度匹配,从而实现动作的同步一致性。
为了保障整体过程无遮挡、流畅自然,精准的获取手部运动轨迹、位置状态,例如手指弯曲、交叉、移动速度、角度等信息,对手部的贴点方式进行了深入的研究和探讨。通过对手部结构的分析,研究出最合适的贴点位置和方式,并且可以根据不同的捕捉需求,灵活配置贴点数量、选取不同规格的marker点,例如,3mm-8mm 。通过marker点实时解析手部关节及长度,1:1复刻手部形态和动作。
在高精度定位相机、高速捕捉下,结合动捕软件CMAvatar的智能算法,骨骼绑定、实时重定向等功能,最终呈现实时驱动的效果。同时为了保障效果,借助R3参考相机,对手部进行校准,使演员手指与创建骨骼完美叠加,高度吻合。在演示现场,钢琴演奏者手指与钢琴的每一次触碰和交响,在现场演示屏幕上都如影随行,指尖拨动、弹奏等动作流畅自然,为现场观众带来有力的视觉冲击感。
手指长度不同,创建过程中如果骨骼与手指不一致、不吻合,在匹配模型后很容易造成穿模等的问题。针对这个问题,可以通过一段手指操进行解决。动捕演员穿上动捕服、进行手部贴点后,通过手指操的方式让每个关节都进行充分的运动,进而对手部数据进行采集,再通过对手部骨骼的校准,根据手部关节运动情况,最终计算出手部真实的关节点,进而进行调整修复。最终实现动捕效果与真实手部关节比例的一致性,进行1:1同步呈现。
目前,青瞳视觉(CHINGMU)可以满足各种场景下的手部动作捕捉,例如桌面级、全景式、300平大空间等场景,除了进行钢琴演奏、可以进行开瓶盖、搭积木、折叠衣服、进行道具交互等,都能实现精准的手部捕捉,确保整个过程的流畅自然。
但是,对于不同场景及应用,手部的贴点方式各有特点。为了满足用户的应用需求,实现精确的手部捕捉,我们共内置了4种贴点方式,同时也支持定义贴点方式。 ,分别为单只手分别为3点、6点、10点、15点,在一般状况下,点数越多,捕捉精度越高、捕捉过程更稳定、更加有保障。
分别在拇指、食指和小拇指处各贴一个点。这种方式安装简单、系统资源消耗低且灵活性高,适用于对手指运动精度要求不高的场景,如简单的手势识别、粗略的手部捕捉等。
分别在拇指、食指和小拇指各贴两个点。这种方式能够提供较高的精度和较丰富的信息量,对系统资源的要求适中,适用于对手指运动精度有中等要求的场景,适合于游戏控制和虚拟现实互动。
分别在拇指、食指、中指、无名指和小拇指各贴两个点。这种方式精度高、信息量丰富且鲁棒性较好,适用于对手指运动精度要求较高的场景。适用于精细的虚拟现实操作和高精度的动作捕捉,能够捕捉到手指细微的运动和姿态变化。
分别在拇指、食指、中指、无名指和小拇指各贴三个点。这种方式精度最高、信息量最丰富且鲁棒性极高,适用于对手指运动精度要求极高的场景。例如,高精度的研究和精细动作捕捉场景,可以捕捉到最细微的手指运动和姿态变化。
光学手指技术的应用领域广泛,涵盖了影视动画制作、虚拟现实游戏、机器人灵巧手研究等多个创新场景。例如,大空间、多人体交互的应用场景中,光学手指技术能提供实时、精准的动作捕捉,极大提升了创作的真实性和互动性。相比传统的手部K动画的工程,光学手指技术能够显著简化繁琐的后期处理流程,并有效降低制作成本。
在VR游戏领域,特别是在射击类游戏中,玩家的手部动作是影响沉浸感的关键因素。通过实时捕捉和解算手部动作,光学手指技术能够让玩家在虚拟世界中实现更加自然的手部操作,增强游戏的互动性和沉浸感,为玩家带来前所未有的体验。
目前,青瞳视觉(CHINGMU)光学手指技术,已经助力浙江大学、浙江工业大学等院校进行机器人灵巧手的实验研究,并针对商业落地,积极推动与人形机器人公司、具身智能有关领域企业合作,进行人形机器人的训练测试。
青瞳视觉(CHINGMU)始终致力于探索科技与创意的无限可能。光学手指追踪技术成功面世,不仅是一项创新,更是青瞳视觉(CHINGMU)推动行业变革的里程碑。通过不断优化的技术方案,我们希望为创作者与企业提供更加自由、灵活的创意工具,赋能未来的数字艺术与智能交互。如果你想了解更多光学手指追踪的技术细节或案例应用,欢迎关注我们的公众号,获取最新动态。
在MCP动作捕捉创作基地开业典礼上,光学手指、十人动捕等精彩的演示内容受到观众的关注和喝彩,为了让大家更深入的了解其背后原理、解答大家的疑问,后续也将继续为大家进行技术揭密。
作为上海市屈指一数的,具备大规模及高品质技术标准的顶级动捕拍摄棚,MCP动作捕捉创作基地不仅有着顶级的硬件设备、前沿的技术支持,丰富的服务场景、完善的全流程制作服务 ,而且具备专业的项目团队,团队参与完成包括《逆战》《逆水寒》《一人之下》《和平精英》《王者荣耀》《梦幻西游》《地下城与勇士》等知名项目。
为电影、CG动画、 游戏制作、番剧制作、影视预演(Previz)、大型虚拟直播活动、动捕教学与培训、教学模拟设计、AI数字演员、数字表演替身、虚拟偶像包装、动漫IP孵化、武打设计、军事战术模拟、威亚设计及安装等提供多样化创作支持。