3A游戏的必备工艺！ 天美是如何将动作捕捉运用到游戏中的？
首發(fā)于“騰訊天美工作室群”知乎機(jī)構(gòu)號(hào)
?
去年，《王者榮耀》推出上官婉兒-梁祝皮膚。在這款皮膚的制作過(guò)程中，我們對(duì)越劇名家茅威濤進(jìn)行動(dòng)作捕捉，讓“徒弟”上官婉兒在游戲內(nèi)原汁原味地表演出越劇的身段動(dòng)作。
實(shí)際上，自2009年起，我們就開(kāi)始使用動(dòng)作捕捉技術(shù)來(lái)制作游戲。從端游時(shí)代的《御龍?jiān)谔臁贰赌鎽?zhàn)》到手游時(shí)代的《穿越火線：槍?xiě)?zhàn)王者》《使命召喚手游》，這項(xiàng)技術(shù)正在越來(lái)越多地應(yīng)用于天美游戲的開(kāi)發(fā)當(dāng)中。
我們請(qǐng)到了來(lái)自天美工作室群的Zachy，Zachy在天美投身動(dòng)作捕捉工藝，通過(guò)一些項(xiàng)目做了不少探索。通過(guò)本文，他將和大家分享一些與游戲動(dòng)作捕捉相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。
?
工藝的革新帶來(lái)制作方式的變化
近十年來(lái)，大家都能看到美術(shù)制作工藝的變化。
從游戲渲染結(jié)果上來(lái)看，最明顯的就是模型面數(shù)和貼圖精度的提升，從本來(lái)只有一張固有色貼圖，發(fā)展到今天的貼圖組：固有色、金屬度、粗糙度、法線、高光圖等多個(gè)貼圖共同起效。
制作貼圖的方式也有了極大的變化。2007年，我剛?cè)胄?#xff0c;我記得那個(gè)時(shí)候模型組大量應(yīng)用"Body Paint"工具手繪固有色貼圖，而現(xiàn)在都是Substance的天下了，甚至有部分主動(dòng)學(xué)習(xí)的同事，已經(jīng)開(kāi)始學(xué)習(xí)Substance Designer，使用程序節(jié)點(diǎn)來(lái)生成貼圖。
建模方面，從純Max手工制作，也早已經(jīng)革新到了ZBrush雕刻流程?，F(xiàn)在自動(dòng)拓?fù)湓絹?lái)越好，大家總結(jié)的多邊形編輯經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)被模型師吸收為內(nèi)功。
“他作弊，他用ZBrush!”
坊間流傳著這樣一個(gè)梗：曾在育碧工作的一位模型師，被剛剛上市的ZBrush所震驚，主動(dòng)學(xué)習(xí)ZBrush，成為第一批使用ZBrush的用戶。借助這個(gè)強(qiáng)有力的工具，他的工作效率和精度明顯超于其他模型師。但這引來(lái)了嫉妒和吐槽，傳言開(kāi)始議論他：“他做得當(dāng)然快啦，他作弊，他用ZBrush！"
美術(shù)工藝流程的提升，變化之快之大，短短幾年過(guò)去，這樣的說(shuō)法在現(xiàn)在看起來(lái)，已經(jīng)是相當(dāng)可笑?，F(xiàn)在沒(méi)有模型師敢說(shuō)自己不會(huì)用ZBrush了。
對(duì)應(yīng)的動(dòng)作制作工藝，受電影行業(yè)影響，動(dòng)作捕捉這種工藝被慢慢引入到游戲行業(yè)中來(lái)，并且在一些3A大廠得到了極好的應(yīng)用，并在游戲制作過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。
游戲美術(shù)師已經(jīng)證明自己是一群喜歡并且善于改變自己工作方式的藝術(shù)家，他們總是追求用更快、更高精度的方式，來(lái)完成美術(shù)作品。
模型師群體通過(guò)十年進(jìn)取實(shí)現(xiàn)了巨大的工藝革新，他們并沒(méi)有對(duì)手繪貼圖世界里曾經(jīng)積累的手藝“依依不舍”，而是將這些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成審美素養(yǎng)，展現(xiàn)在新的PBR制作流程中。
既然模型師可以做到，我認(rèn)為游戲動(dòng)畫(huà)師當(dāng)然也可以做到。
個(gè)人認(rèn)為，動(dòng)畫(huà)師不應(yīng)該抗拒動(dòng)作捕捉這種新的工藝，但也不必一味地崇拜。
當(dāng)市面上出現(xiàn)了新的實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)的方式和方法，具備職業(yè)精神的動(dòng)畫(huà)師需要帶著開(kāi)放的心態(tài)去學(xué)習(xí)，從而提高和積累自己。另一方面，他們也需要明白，工藝不能替代設(shè)計(jì)，所以不能因?yàn)槎诉@門(mén)工藝，就忽略自己對(duì)于動(dòng)作在設(shè)計(jì)和審美上的關(guān)注。
動(dòng)作捕捉作為一種工藝手段，通過(guò)獲取演員真實(shí)的物理運(yùn)動(dòng)，得到基本的運(yùn)動(dòng)信息。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)做藝術(shù)加工，本質(zhì)上還是動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)類型的工作，只是實(shí)現(xiàn)方式有了變化。相對(duì)于純手key動(dòng)畫(huà)，多了采集過(guò)程。
工作中動(dòng)畫(huà)師仍然需要思考動(dòng)作設(shè)計(jì)、動(dòng)作風(fēng)格、畫(huà)面效果，打交道的還是動(dòng)畫(huà)幀、時(shí)間及空間的變化與對(duì)比，這和模型師從手繪貼圖世界進(jìn)入PBR世界的工藝升級(jí)類似。
應(yīng)用難度和數(shù)據(jù)精度的性價(jià)比平衡點(diǎn)
以全球頭部動(dòng)捕系統(tǒng)Vicon品牌為參考系，光學(xué)動(dòng)作捕捉技術(shù)發(fā)展已經(jīng)有30年。不得不承認(rèn)，從動(dòng)作捕捉剛起步的時(shí)候，到2008年左右，動(dòng)作捕捉系統(tǒng)都是屬于比較難操作、需要長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)的工種，捕捉條件也受到各種客觀條件的約束。
比如，2003年左右，國(guó)內(nèi)游戲廠商采購(gòu)了第一套光學(xué)動(dòng)作捕捉設(shè)備，即使已經(jīng)選擇了最好的品牌，但應(yīng)用起來(lái)仍然性價(jià)比不高。問(wèn)題主要體現(xiàn)在：拍攝前準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)；軟件自動(dòng)化功能相對(duì)少；手動(dòng)修復(fù)點(diǎn)陣比較慢等原因，實(shí)際應(yīng)用制作效率提升并不明顯。
從精度方面看，2000年左右，攝像頭精度和性能都沒(méi)有經(jīng)歷近幾年的巨大提升，得到的數(shù)據(jù)精度有限，提升動(dòng)作資源精度不如今日明顯。
把易用性和數(shù)據(jù)精度兩個(gè)屬性畫(huà)成折線圖，我們可以得到如下的圖表：
?
我們可以看到，隨著動(dòng)作捕捉技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)作捕捉技術(shù)的使用難度在逐年減低，數(shù)據(jù)精度在逐年增高。
2015年左右，動(dòng)作捕捉的易用性，對(duì)應(yīng)動(dòng)作捕捉的數(shù)據(jù)精度，已經(jīng)形成了某種正向的性價(jià)比。那么2015年之后，動(dòng)作捕捉技術(shù)的引入也就成為了一個(gè)越來(lái)越優(yōu)的選擇。
這些年，革命性的升級(jí)有兩個(gè)大因素：Vicon發(fā)布了硬件Vantage系列攝像頭，以及配套軟件Shogun的革新。這兩大因素解決了動(dòng)作捕捉過(guò)程中的大量問(wèn)題。
動(dòng)作捕捉變得更容易操作，精度也更上了一個(gè)臺(tái)階。多年迭代積累的量變促成了質(zhì)變。
?
因?yàn)檫@兩個(gè)革命性的提升，Vicon將它的對(duì)手品牌（如Motion Analysis，OptiTrack等)甩開(kāi)了更大差距。
Vantage攝像頭分辨率達(dá)到1600萬(wàn)像素，每秒鐘采集120幀。綜合性能更好、更穩(wěn)定的LED顯示屏幕也可以給使用者顯示更多鏡頭信息。此外，這個(gè)版本繼續(xù)發(fā)展紅外線波段采集，讓捕捉可以在陽(yáng)光下進(jìn)行。
我還記得老式的動(dòng)作捕捉室需要通過(guò)窗簾隔絕外部光線，而新的系統(tǒng)完全不再有這樣的場(chǎng)地要求。此外，演員也不用長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)攝像頭LED補(bǔ)充的紅色可見(jiàn)光，眼睛的舒適度得以提升，表演效果也因此受到更小的影響。
總結(jié)來(lái)說(shuō)，軟件版本Shōgun大大得提升了錄制效率，解決了之前動(dòng)捕的幾大痛點(diǎn)：
1.場(chǎng)地校準(zhǔn)時(shí)間從原來(lái)的30分鐘縮短到5分鐘。
因?yàn)槊刻斓墓庥安煌?#xff0c;之前的軟件需要在開(kāi)始錄制前，把每一個(gè)攝像頭單獨(dú)調(diào)試到它們的曝光度、對(duì)比度等閾值，而新的軟件再也不需要做這一步，所有的參數(shù)已經(jīng)自動(dòng)調(diào)整到最佳狀態(tài)，并且沒(méi)有任何錯(cuò)誤幾率。掃場(chǎng)和攝像機(jī)定位算法的速度也大大提升了。
2. 現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)建角色骨骼從原來(lái)的10分鐘縮短到1分鐘。
之前的版本需要將演員的Rom數(shù)據(jù)進(jìn)行后期解算，修復(fù)個(gè)別的骨骼約束才可以創(chuàng)建完成，而新的版本不需要放到后期解算，演員在場(chǎng)地中簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)一下，角色的骨架就能被實(shí)時(shí)地創(chuàng)建。
3. 捕捉時(shí)攝像頭被震動(dòng)后，無(wú)需進(jìn)行重新校準(zhǔn)。
在之前的捕捉過(guò)程中，如果攝像頭被意外碰撞或者移動(dòng)震動(dòng)后，我們需要從場(chǎng)地校準(zhǔn)開(kāi)始，重新進(jìn)行所有準(zhǔn)備工作。
新版本則不需要重新校準(zhǔn)，被震動(dòng)的攝像頭可以以演員場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)為數(shù)據(jù)支點(diǎn)，從其他攝像頭的方位信息反算出新的位置方位。
4. 標(biāo)記點(diǎn)被遮擋后，動(dòng)作數(shù)據(jù)可通過(guò)周圍的標(biāo)記點(diǎn)，推算出正確的信息。
在實(shí)際表演中，演員身上的標(biāo)記點(diǎn)會(huì)不可避免地被特殊姿態(tài)遮擋。過(guò)去的解算很容易因?yàn)閬G點(diǎn)，失去真實(shí)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。而新的軟件版本通過(guò)智能推算，可以非常準(zhǔn)確地還原真實(shí)運(yùn)動(dòng)。
5. 實(shí)時(shí)捕捉數(shù)據(jù)流mcp格式的引入，讓捕捉回看減少80%的等待時(shí)間。
在捕捉現(xiàn)場(chǎng)，審核人員需要反復(fù)查看捕捉數(shù)據(jù)。在之前的版本中，如果需要查看，審核人員需要進(jìn)行至少30秒左右的解算，而新的軟件版本可以直接查看動(dòng)作，不需要等待解算。這將給一整天的捕捉進(jìn)度帶來(lái)很大的提升。
6. Shōgun1.3版本，開(kāi)始支持手指動(dòng)作捕捉，這是動(dòng)作捕捉不曾達(dá)到的技術(shù)高度。
動(dòng)作捕捉老工藝是基本不考慮手指捕捉的，因?yàn)槭种傅臉?biāo)記點(diǎn)距離很近，容易被軟件誤解成手腕的點(diǎn)。即使捕獲到手指的數(shù)據(jù)，在精度不夠的情況下，也難以使用。
對(duì)比之下，2019年底最新發(fā)布的Shōgun1.3可以做到手指數(shù)據(jù)的高精度捕捉，這是依托于系統(tǒng)中分辨率足夠高的攝像頭，同時(shí)軟件更智能的算法，實(shí)現(xiàn)了捕獲手指的微小運(yùn)動(dòng)。
參考資料：
Vicon官方 ：
https://www.vicon.com/
Motion Analysis官方：
https://www.motionanalysis.com/
OptiTrack官方 ：
https://www.optitrack.com/
光學(xué)動(dòng)作捕捉 vs. 陀螺儀動(dòng)作捕捉
前面提到的系統(tǒng)都屬于光學(xué)動(dòng)作捕捉，光學(xué)動(dòng)作捕捉原理是：基于光從演員身上標(biāo)記點(diǎn)反射到多個(gè)不同位置的攝像機(jī)，通過(guò)不同位置的成像信息，測(cè)算出標(biāo)記點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)。
而慣性動(dòng)作捕捉則是通過(guò)感知演員身上陀螺儀的旋轉(zhuǎn)信息，推算出演員的肢體運(yùn)動(dòng)。
光學(xué)動(dòng)作捕捉發(fā)展時(shí)間比較久，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電影行業(yè)，達(dá)到了非常高的精度。而慣性動(dòng)作捕捉發(fā)展還處在比較早期的階段。
目前慣性動(dòng)作捕捉主要的劣勢(shì)在于，推算誤差會(huì)被積累，捕捉一定時(shí)間后容易出現(xiàn)動(dòng)作姿態(tài)偏斜，同時(shí)它的優(yōu)勢(shì)是比光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)便宜，對(duì)捕捉場(chǎng)地要求低。
效果上相對(duì)可以信任的慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是Xsens。
參考資料：
Xsens 官方：Home - Xsens 3D motion tracking
3A游戲項(xiàng)目和傳統(tǒng)的中小型項(xiàng)目相比，有很多不同的地方。在動(dòng)作制作領(lǐng)域，動(dòng)作捕捉對(duì)解決3A游戲項(xiàng)目中動(dòng)作制作的痛點(diǎn)，具備天然的優(yōu)勢(shì)。
大數(shù)量動(dòng)畫(huà)制作問(wèn)題
3A游戲的動(dòng)作資源數(shù)量要遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)規(guī)模游戲項(xiàng)目的動(dòng)作資源數(shù)量。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單例子：傳統(tǒng)游戲項(xiàng)目中，角色不需要制作起步動(dòng)作（角色從站立待機(jī)動(dòng)作到行走循環(huán)動(dòng)作之間的過(guò)渡動(dòng)作）。傳統(tǒng)游戲一般選擇不制作這類動(dòng)作，而是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的待機(jī)與行走之間的融合，就能滿足需求。
而3A游戲項(xiàng)目為了追求更細(xì)膩真實(shí)的運(yùn)動(dòng)效果，起步動(dòng)作已經(jīng)變成了標(biāo)配。而為了表達(dá)出不同起步角度的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)，起步動(dòng)作往往不僅僅是一個(gè)單一動(dòng)作，而是一組動(dòng)作。在起步過(guò)程中，根據(jù)起步的角度，融合出一個(gè)帶角度細(xì)節(jié)的起步結(jié)果。
僅從這個(gè)例子中我們就可以發(fā)現(xiàn)，3A動(dòng)作制作實(shí)際上是通過(guò)大量的動(dòng)作序列，堆積出來(lái)更多運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。相對(duì)于傳統(tǒng)游戲項(xiàng)目，3A游戲的動(dòng)作資源量是呈指數(shù)級(jí)增加的。
所以動(dòng)作捕捉工藝恰恰是一種大大提高動(dòng)作制作效率的選擇。動(dòng)作捕捉雖然仍需要后期加工，但在手工制作之前，動(dòng)畫(huà)師已經(jīng)得到了真實(shí)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行藝術(shù)加工，制作速度相比純手KEY，有非常巨大的效率提升。
如果以寫(xiě)實(shí)作為風(fēng)格要求，動(dòng)捕動(dòng)畫(huà)師普遍認(rèn)為，動(dòng)作捕捉的效率應(yīng)該是一個(gè)高級(jí)動(dòng)畫(huà)師純手KEY制作的十倍。
從項(xiàng)目成本和開(kāi)發(fā)進(jìn)度來(lái)看，動(dòng)作捕捉通過(guò)天然的效率優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)抵消了3A游戲帶來(lái)的巨大工作量。團(tuán)隊(duì)中的動(dòng)畫(huà)團(tuán)隊(duì)人力數(shù)量可能和非3A項(xiàng)目人數(shù)相差不大，但是卻可以支撐3A游戲的動(dòng)作制作量級(jí)。
保證寫(xiě)實(shí)度
追求寫(xiě)實(shí)成為了3A游戲的重要標(biāo)簽。從動(dòng)作真實(shí)度上來(lái)說(shuō)，動(dòng)作捕捉具有天然優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗腔谡鎸?shí)世界的物理運(yùn)動(dòng)，得到的數(shù)據(jù)自然是非常寫(xiě)實(shí)的。
所以從團(tuán)隊(duì)建設(shè)的角度來(lái)看，動(dòng)作捕捉是一個(gè)捷徑。QQ賬號(hào)購(gòu)買(mǎi)極其寫(xiě)實(shí)的手KEY動(dòng)畫(huà)往往只有高級(jí)動(dòng)畫(huà)師才可以掌控，而團(tuán)隊(duì)可能并沒(méi)有時(shí)間等待動(dòng)畫(huà)師技能慢慢提高，也沒(méi)有機(jī)會(huì)引入大量的高級(jí)動(dòng)畫(huà)師。
使用動(dòng)作捕捉的真實(shí)動(dòng)作數(shù)據(jù)，這給制作寫(xiě)實(shí)游戲動(dòng)作的團(tuán)隊(duì)減輕了壓力。
需求確認(rèn)
相比傳統(tǒng)的手KEY工作流，需求確認(rèn)在動(dòng)作捕捉流程中顯得更加重要。
因?yàn)楹笃跁?huì)引入拍攝和表演的環(huán)節(jié)，團(tuán)隊(duì)大部分時(shí)候需要預(yù)定場(chǎng)地和演員。如果前期沒(méi)有明確目標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)流程混亂不堪。
傳統(tǒng)的手KEY流程制作相對(duì)線性，需求不確認(rèn)的時(shí)候，團(tuán)隊(duì)隨時(shí)可以停下來(lái)做調(diào)整。但是動(dòng)作捕捉流程啟動(dòng)后，計(jì)劃都已經(jīng)安排好了，中期調(diào)整會(huì)讓動(dòng)捕變成噩夢(mèng)。
我的做法是預(yù)先解構(gòu)動(dòng)作需求，將游戲策劃的文字描述，拆解成具體單個(gè)文件，并且預(yù)先設(shè)計(jì)動(dòng)作融合/切換機(jī)制。動(dòng)作狀態(tài)機(jī)需要提前被設(shè)計(jì)出來(lái)。
以這些信息為基礎(chǔ)，動(dòng)畫(huà)師在指導(dǎo)演員表演的時(shí)候就可以非常清楚哪些動(dòng)作是融合關(guān)系，哪些動(dòng)作是打斷關(guān)系。這讓捕捉現(xiàn)場(chǎng)的表演審核和反饋都能有所依據(jù)。
同一個(gè)動(dòng)作的多次拍攝容易讓資產(chǎn)混亂，所以預(yù)先做好命名規(guī)劃，可以讓捕捉文件和最終文件有非常清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在這個(gè)思路下，動(dòng)作拆解表，也成為捕捉現(xiàn)場(chǎng)的“拍攝表”，方便現(xiàn)場(chǎng)逐條跟進(jìn)確認(rèn)。
這是我的動(dòng)捕拍攝表格式：
?
我將有融合關(guān)系的動(dòng)作放到同一類“動(dòng)作細(xì)分”中，這樣在拍攝時(shí)可以提醒自己，這幾個(gè)動(dòng)作實(shí)際上是一組，表演需要注意其可融合性。
捕捉名字和正式名字非常接近，這是為了后期修數(shù)據(jù)的時(shí)候方便在海量的動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)的動(dòng)作文件。后邊幾個(gè)豎列在動(dòng)捕現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)被用到，但在整個(gè)流程中可以記錄每個(gè)動(dòng)作具體到哪一個(gè)制作環(huán)節(jié)。
預(yù)先設(shè)計(jì)動(dòng)作融合/切換機(jī)制可以在拍攝前，與程序策劃確認(rèn)方案的可行性，避免浪費(fèi)捕捉。而清晰的融合/切換機(jī)制，也能幫助捕捉現(xiàn)場(chǎng)判斷捕捉是否達(dá)到要求。
?
確認(rèn)角色性格
明確了需要什么樣的動(dòng)作之后，仍不能盲目開(kāi)工。我們需要確認(rèn)角色性格，以幫助我們選擇演員和幫助演員排練。這一步如果不做，即使數(shù)據(jù)精確，動(dòng)捕得到的動(dòng)畫(huà)，可能也并不是美術(shù)風(fēng)格所需要的效果，那么就很可能造成資源浪費(fèi)。
我的做法是通過(guò)一個(gè)二位坐標(biāo)，把角色的性格目標(biāo)在維度中標(biāo)記出來(lái)：
?
或者用文字加參考圖片來(lái)描述角色性格：
?
選角和排練
明確了需要的動(dòng)作和角色動(dòng)作風(fēng)格之后，我們就可以轉(zhuǎn)身變成選角導(dǎo)演了。這一步在傳統(tǒng)的游戲制作中并沒(méi)有，更接近影視制作，這確實(shí)是動(dòng)捕自然需要的步驟。
當(dāng)我剛剛開(kāi)始接觸動(dòng)捕的時(shí)候，并不重視選角，我們?cè)囍寗?dòng)畫(huà)師親自表演，但我們很快發(fā)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)師無(wú)法將他腦海中想象的動(dòng)作通過(guò)肢體表演出來(lái)。
“這是我剛才的表演嗎？”動(dòng)畫(huà)師看到自己的表演數(shù)據(jù)一般會(huì)發(fā)出這樣的感嘆。
尤其是一些需要特殊技能的表演，更需要專業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的演員來(lái)表演。
舞蹈類、武術(shù)類、軍事類、表演類、運(yùn)動(dòng)類，這些不同類型的捕捉需求，團(tuán)隊(duì)需要選擇對(duì)應(yīng)專長(zhǎng)的演員。就算同是舞蹈類演員，也需要區(qū)分舞種。不同舞種的舞感完全不同，一般的舞蹈演員無(wú)法表演他們不擅長(zhǎng)的舞種。
同時(shí)，即使是最簡(jiǎn)單的生活動(dòng)作，比如說(shuō)話、坐下這樣的動(dòng)作，我也不會(huì)隨便找同事去演。
因?yàn)?/span>表演是一門(mén)藝術(shù)，高標(biāo)準(zhǔn)的表演需要多年積累專業(yè)知識(shí)和表演方法，當(dāng)我嘗試使用話劇演員表演生活中最簡(jiǎn)單的動(dòng)作表演后，我就更加確信專業(yè)演員的重要性了。
就算是以塑造同一個(gè)游戲角色為目的，我們也會(huì)因?yàn)楸硌莸膶I(yè)性，選擇不同類型的演員。比如這個(gè)角色的生活類動(dòng)作用話劇演員，運(yùn)動(dòng)類動(dòng)作用跑酷演員，武打類動(dòng)作用武術(shù)演員。
這樣相當(dāng)于多名演員共同塑造一個(gè)角色，而動(dòng)畫(huà)師在其中需要統(tǒng)一不同演員的表演，讓不同類型的動(dòng)作仿佛是同一個(gè)角色的感覺(jué)。
我選擇演員的方式是兩步：海選和面試。
海選，是在比較多的演員資料中篩選，確定幾個(gè)相對(duì)合適的人員。面試，我會(huì)要求和演員面對(duì)面溝通，簡(jiǎn)單說(shuō)戲之后，讓演員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一段表演，幫助我最終確定人選。
表演能力固然是最重要的，但如果有更多選擇，我會(huì)考慮另一個(gè)因素：身高和比例。
優(yōu)先選擇接近游戲角色身體比例的演員，這樣得到的肢體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)不太容易出現(xiàn)模型穿插或指向不正確的情況。更接近的身材比例，在后期animation retargeting的環(huán)節(jié)自然會(huì)減少不少肢體運(yùn)動(dòng)錯(cuò)位。
?
確定演員后，我們需要提前讓演員清楚角色定位，給時(shí)間揣摩角色性格，在正式錄制前進(jìn)行一定試演，并獲得一定反饋。
演員也需要提前大體了解動(dòng)作內(nèi)容，以便對(duì)要做出的動(dòng)作更有肢體準(zhǔn)備。如果進(jìn)行的是運(yùn)動(dòng)量比較大的捕捉，演員也可以提前進(jìn)行體能恢復(fù)訓(xùn)練。
在正式捕捉開(kāi)始前進(jìn)行排練，可以大大地提高捕捉當(dāng)天的效率?，F(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)作需要花時(shí)間跟演員現(xiàn)場(chǎng)溝通，縱使會(huì)碰撞出一些火花，但錄制進(jìn)度就變得沒(méi)有保障。
長(zhǎng)期占用動(dòng)作捕捉室進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)作，對(duì)捕捉資源來(lái)說(shuō)也是一種浪費(fèi)。
?
場(chǎng)地準(zhǔn)備
動(dòng)作捕捉拍攝需要場(chǎng)地校準(zhǔn)，在新型的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)場(chǎng)地中，場(chǎng)地準(zhǔn)備需要在正式表演前半小時(shí)開(kāi)始，為特殊情況留出處理時(shí)間。比較老的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，至少要留夠1小時(shí)提前調(diào)試。
一些特殊劇情或許需要一些場(chǎng)景搭建，這需要幾天時(shí)間準(zhǔn)備。比如我曾經(jīng)經(jīng)歷的跑酷動(dòng)作捕捉，團(tuán)隊(duì)需要提前設(shè)計(jì)跑酷場(chǎng)景，拿施工圖給施工隊(duì)搭建跑酷場(chǎng)景：
?
演員角色創(chuàng)建
演員進(jìn)行肢體極限動(dòng)作運(yùn)動(dòng)，將捕捉實(shí)時(shí)預(yù)覽用的角色骨骼創(chuàng)建出來(lái)。
通過(guò)motion builder預(yù)覽游戲模型（Shōgun1.2版本開(kāi)始支持自定義模型預(yù)覽可以不再用motion builder了，只是操作有點(diǎn)繁瑣，后期我會(huì)再觀察下Shōgun1.3對(duì)這方面的改善）。
從捕捉骨骼retargeting到游戲模型骨骼需要盡可能做到準(zhǔn)確，這樣拍攝時(shí)動(dòng)畫(huà)師通過(guò)游戲角色模型預(yù)覽，運(yùn)動(dòng)還原得更好，可以更好地判斷表演優(yōu)劣。
拍攝
拍攝根據(jù)前期準(zhǔn)備的“拍攝表”逐個(gè)推進(jìn)，互相融合的動(dòng)作安排到相鄰的時(shí)間捕捉，保證它們的可融合性。
團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該追求完美表演。如果演員表演有瑕疵，我們會(huì)再進(jìn)行多次嘗試。因?yàn)椴煌昝赖谋硌輹?huì)給后期修復(fù)將帶來(lái)很大的工作量，然而其實(shí)讓演員再拍一次，只需要短短幾分鐘的時(shí)間。
現(xiàn)場(chǎng)確定最優(yōu)版本。同一個(gè)動(dòng)作多次拍攝后，團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該盡可能在現(xiàn)場(chǎng)就決定使用哪一個(gè)版本，這樣可以控制后期修復(fù)總體工作量。如果沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)決定，后期的數(shù)據(jù)clear up和修復(fù)就得制作多個(gè)版本，這樣制作成本就會(huì)翻幾倍。
現(xiàn)場(chǎng)同期錄制視頻可以幫助后期修復(fù)更好地還原演員當(dāng)時(shí)的表演，修復(fù)人員不一定親自跟進(jìn)錄制，也可以附上視頻，讓后期制作人員更容易理解演員的表演意圖。
不過(guò)拍攝現(xiàn)場(chǎng)最好帶上后期修復(fù)的動(dòng)畫(huà)師，雖然會(huì)浪費(fèi)他幾天的時(shí)間，但當(dāng)他親自經(jīng)歷了錄制過(guò)程后，對(duì)于后期要修復(fù)的內(nèi)容，也會(huì)有更好的認(rèn)識(shí)。
拍攝時(shí)需要注意一些帶有銜接姿態(tài)需求的動(dòng)作，讓演員的表演盡量接近標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)。正確的姿態(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，會(huì)得到正確的過(guò)渡動(dòng)作，同時(shí)也減少了后期加入大量手KEY的情況。
?
場(chǎng)記工作不可以沒(méi)有。場(chǎng)記應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)為最終確認(rèn)的版本做記錄，后期再?gòu)拇罅康臄?shù)據(jù)中找，就會(huì)非常費(fèi)時(shí)間，且也可能誤用錯(cuò)誤版本。
數(shù)據(jù)導(dǎo)出
團(tuán)隊(duì)將動(dòng)捕原始數(shù)據(jù)做clear up修復(fù)，并導(dǎo)出成通用格式。動(dòng)捕最原始的3D數(shù)據(jù)是一組空間中運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)陣，因?yàn)辄c(diǎn)的不連續(xù)和點(diǎn)的飛飄抖動(dòng)經(jīng)常發(fā)生，所以錄制時(shí)遮擋標(biāo)記點(diǎn)是難以避免的情況。動(dòng)捕自帶的軟件一般會(huì)提供一個(gè)修復(fù)遮擋點(diǎn)的后期環(huán)節(jié)。
Shōgun提供了很智能的工具組Shōgun post，修復(fù)起來(lái)比較方便，一般情況下不會(huì)浪費(fèi)太多時(shí)間。
但是如果把沒(méi)有經(jīng)過(guò)clear up 的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，直接導(dǎo)出為骨骼動(dòng)畫(huà)文件，那么點(diǎn)動(dòng)畫(huà)的不連續(xù)性將會(huì)讓骨骼不時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)的情況。
這類問(wèn)題如果放到后期在MotionBuilder或者M(jìn)AX、MAYA中去修復(fù)，是比修復(fù)標(biāo)記點(diǎn)繁瑣的，所以點(diǎn)抖動(dòng)和丟失點(diǎn)應(yīng)該在這一步就解決。另外，一個(gè)專業(yè)的clear up修復(fù)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的保真是非常有意義的。
在clear up完成之后，我們一般會(huì)將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為fbx通用數(shù)據(jù)，再在MotionBuilder中將動(dòng)作捕捉骨骼animation retargeting到游戲骨骼，這樣動(dòng)捕數(shù)據(jù)就還原到游戲角色之上了！
后期修復(fù)
動(dòng)捕修復(fù)正規(guī)軍使用的都是MotionBuilder，而國(guó)內(nèi)部分動(dòng)畫(huà)師由手KEY動(dòng)畫(huà)轉(zhuǎn)職到動(dòng)捕，最習(xí)慣的工具還是MAX。
在MAX中修復(fù)也不是不可以，不過(guò)和MAX相比，MotionBuilder作為專為動(dòng)捕而開(kāi)發(fā)的軟件，可以更好地解決動(dòng)捕數(shù)據(jù)的痛點(diǎn)。
MotionBuilder有更好的動(dòng)畫(huà)曲線編輯器，動(dòng)畫(huà)層支持ik、更快速的層編輯、層塌陷和更強(qiáng)大的非線編Story模式......優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。
動(dòng)捕后期修復(fù)和傳統(tǒng)的手KEY動(dòng)畫(huà)技法有所不同。動(dòng)捕數(shù)據(jù)修復(fù)工作開(kāi)始前，拿到的數(shù)據(jù)是逐幀動(dòng)畫(huà)，這和傳統(tǒng)的手KEY動(dòng)畫(huà)默認(rèn)空幀是完全相反的。有時(shí)候這會(huì)讓手KEY動(dòng)畫(huà)師非常地不適應(yīng)，一些剛剛進(jìn)入動(dòng)捕修復(fù)的手KEY動(dòng)畫(huà)師，第一反應(yīng)是刪除過(guò)渡幀，只留關(guān)鍵幀，但這樣做將真實(shí)細(xì)節(jié)也一并刪除了，動(dòng)捕的高精度意義就不大了。
所以幾乎動(dòng)捕修復(fù)的所有操作都是在動(dòng)畫(huà)層中解決的：通過(guò)在動(dòng)畫(huà)層中手KEY，將需要調(diào)整的姿態(tài)信息，增量疊加到原有的動(dòng)捕數(shù)據(jù)中。反復(fù)這個(gè)過(guò)程，動(dòng)作會(huì)根據(jù)動(dòng)畫(huà)師的需要，慢慢優(yōu)化到最好的效果，同時(shí)又不丟失真實(shí)的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。
而因?yàn)閿?shù)據(jù)是逐幀的，直接拖動(dòng)幀軟件不會(huì)重新插值生成新的關(guān)鍵幀，所以調(diào)整動(dòng)畫(huà)節(jié)奏也不會(huì)像手KEY動(dòng)畫(huà)師那樣，從時(shí)間線上直接拖動(dòng)幀來(lái)調(diào)整。
正確的方式是使用Mixer工具，MotionBuilder中使用Story模式。通過(guò)這樣的非線編調(diào)整動(dòng)作節(jié)奏，塌陷時(shí)軟件會(huì)將動(dòng)畫(huà)幀重新插值，這樣得到的運(yùn)動(dòng)，仍會(huì)保持流暢的效果。
后期修復(fù)的動(dòng)畫(huà)師應(yīng)具備一定的手KEY經(jīng)驗(yàn)。如果是完全沒(méi)有手KEY經(jīng)驗(yàn)的動(dòng)畫(huà)新手，我認(rèn)為他們是無(wú)法勝任動(dòng)捕修復(fù)的工作的。
因?yàn)樾迯?fù)動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)一樣需要理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并靈活運(yùn)用，動(dòng)畫(huà)制作的技法很多也是相通的。同時(shí)，動(dòng)作捕捉修復(fù)也需要像手KEY動(dòng)畫(huà)師一樣，具備一定的審美能力。
我喜歡把后期修復(fù)再分為兩個(gè)階段：
1.草稿階段：這個(gè)過(guò)程主要關(guān)注動(dòng)作長(zhǎng)度，（確認(rèn)使用的開(kāi)始幀和結(jié)束幀）動(dòng)作整體節(jié)奏正確，角色表演位置和方向基本正確。這個(gè)過(guò)程并不關(guān)注手指動(dòng)畫(huà)，模型穿插，也無(wú)需對(duì)齊標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)。
這樣我們可以快速地把動(dòng)捕數(shù)據(jù)導(dǎo)入游戲，這個(gè)過(guò)程同時(shí)會(huì)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的狀態(tài)機(jī)，將動(dòng)作融合起來(lái)，只看大體效果。盡早的提供給策劃和程序，將游戲系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)，也可以盡早驗(yàn)證動(dòng)作的大方向正確性，出現(xiàn)的問(wèn)題也可以第一時(shí)間反饋到下一個(gè)階段的精修過(guò)程。
2.精修階段：這個(gè)過(guò)程是基于草稿階段的半成品，進(jìn)行完成品的精致修復(fù)，注重動(dòng)作成品化的過(guò)程。姿態(tài)偏差、手指動(dòng)畫(huà)、節(jié)奏感調(diào)整、姿態(tài)銜接等所有游戲和動(dòng)畫(huà)需要的部分，全部修復(fù)得到接近最終的版本。
游戲驗(yàn)證與返修
游戲運(yùn)行，開(kāi)始使用精修版本后，動(dòng)畫(huà)師進(jìn)入游戲去體驗(yàn)，從游戲角度看到動(dòng)畫(huà)的問(wèn)題，返回軟件返修，這一步和傳統(tǒng)的手key動(dòng)畫(huà)流程是一樣的 —— 這是反復(fù)迭代動(dòng)畫(huà)的過(guò)程。
更匹配游戲需要的動(dòng)作，可能和動(dòng)捕真實(shí)的運(yùn)動(dòng)是矛盾的，這時(shí)團(tuán)隊(duì)需要在游戲機(jī)制和動(dòng)作真實(shí)度之間找一個(gè)平衡。
調(diào)整的游戲機(jī)制盡可能不影響真實(shí)動(dòng)作，這是一種我們希望追求的完美狀態(tài)。
如果做不到，那就只能損失一部分動(dòng)作表現(xiàn)，這會(huì)讓最終的游戲動(dòng)作效果相對(duì)于動(dòng)作捕捉，有一定的效果折扣。
?
面部動(dòng)畫(huà)的捕捉
隨著游戲畫(huà)面品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，傳統(tǒng)游戲制作忽略面部動(dòng)畫(huà)的情況，也越來(lái)越不可被容忍。
面部動(dòng)畫(huà)如果做得不夠逼真，甚至比肢體不自然，也更容易被玩家察覺(jué)。手KEY可以改善這個(gè)情況，而面部動(dòng)作捕捉也可以大大提升面部動(dòng)畫(huà)的真實(shí)度和制作效率。
市面上面部捕捉系統(tǒng)有很多，據(jù)我了解，Cubic Motion面部動(dòng)畫(huà)捕捉系統(tǒng)是非常棒的，但這家公司只提供服務(wù)，不出售系統(tǒng)，使用起來(lái)非常昂貴。
市面上能買(mǎi)到的，又達(dá)到游戲精度要求的面部系統(tǒng)，應(yīng)該就是Dynamixyz了。這個(gè)來(lái)自法國(guó)的技術(shù)曾經(jīng)在《刺客信條3》中被使用。
?
?
面捕示意圖
這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是無(wú)需在演員的面部畫(huà)點(diǎn)，算法可以識(shí)別人類五官，對(duì)于各種軟件兼容也做得非常好。一旦演員的基礎(chǔ)信息被創(chuàng)建出來(lái)，用它來(lái)批量生成面部動(dòng)畫(huà)的效率極高。
游戲機(jī)制動(dòng)畫(huà)中的面部表情和肢體運(yùn)動(dòng)，一般沒(méi)有很強(qiáng)的交互，所以可以選擇肢體捕捉和面部捕捉先后進(jìn)行，過(guò)程是：制作完肢體動(dòng)作之后，演員按照肢體動(dòng)作進(jìn)行面部動(dòng)畫(huà)表演，面部動(dòng)畫(huà)合并到肢體動(dòng)畫(huà)中進(jìn)行節(jié)奏匹配和精修。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的3A游戏的必备工艺！ 天美是如何将动作捕捉运用到游戏中的？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
- 上一篇： 3D角色设定全析百图斩
- 下一篇： 有关像素动作游戏《Resolutiion