新聞中心

EEPW首頁(yè) > EDA/PCB > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > VR動(dòng)捕技術(shù)如何成為VR產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的香餑餑

VR動(dòng)捕技術(shù)如何成為VR產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的香餑餑

作者: 時(shí)間:2017-10-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

技術(shù)又稱靈境技術(shù),是90年代為科學(xué)界和工程界所關(guān)注的技術(shù)。它的興起,為人機(jī)交互界面的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了新的研究領(lǐng)域;為智能工程的應(yīng)用提供了新的界面工具;為各類工程的大規(guī)模的數(shù)據(jù)可視化提供了新的描述方法。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于,計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境,這種虛擬的環(huán)境是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三度空間,或是把其它現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去產(chǎn)生逼真的“虛擬環(huán)境”,從而使得用戶在視覺(jué)上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境的感覺(jué)。這種技術(shù)的應(yīng)用,改進(jìn)了人們利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多工程數(shù)據(jù)處理的方式,尤其在需要對(duì)大量抽象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí);同時(shí),它在許多不同領(lǐng)域的應(yīng)用,可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/367544.htm

幾年之前諾亦騰還是一家默默無(wú)聞的靠著自掏腰包上梁山的種子資金起家的企業(yè),手握著一些苦心鉆研卻不知道到哪里發(fā)揮用武之地的關(guān)鍵算法,糾結(jié)于自己未來(lái)的方向選擇(比如因此衍生出來(lái)的一個(gè)當(dāng)初的拳頭產(chǎn)品,高爾夫揮桿寶)。

要知道這家公司并非在CG和影視行業(yè)有過(guò)多少年的耕耘,他們當(dāng)初涉足運(yùn)動(dòng)捕捉這個(gè)領(lǐng)域也許也是一種試探性的選擇,這從他們?yōu)榻巧P椭贫ǖ纳燥@“反人類”的局部坐標(biāo)系朝向就可以看出端倪來(lái):

然而,就是這樣一個(gè)默默無(wú)聞地從事著和普通人的生活以及產(chǎn)業(yè)看似沒(méi)什么關(guān)系的工作的初創(chuàng)公司,卻引爆了全場(chǎng),其國(guó)內(nèi)和國(guó)際的影響力以及發(fā)展前景,恐怕已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)大多數(shù)還在苦心鉆研眼鏡和全景內(nèi)容的人們。

那么,什么是運(yùn)動(dòng)捕捉?它又是如何成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展過(guò)程中的香餑餑呢?

(1)這雙手能夠觸及的地方

運(yùn)動(dòng)捕捉(moTIon capture)就是記錄實(shí)際運(yùn)動(dòng)事件中的一系列空間關(guān)鍵點(diǎn),并且將它們合并,得到獨(dú)立的數(shù)學(xué)參數(shù)并最終呈現(xiàn)的過(guò)程。

大體上,它相當(dāng)于是一個(gè)將實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)表演轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)圖像動(dòng)畫的數(shù)字表演的過(guò)程。這些運(yùn)動(dòng)的空間關(guān)鍵點(diǎn)通常應(yīng)該是機(jī)構(gòu)的軸心點(diǎn)或者生物骨骼的連接處,通過(guò)在這些關(guān)鍵點(diǎn)部位放置傳感設(shè)備或者標(biāo)識(shí)物的方式,我們就可以設(shè)法收集到所有用于表達(dá)運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù),然后將結(jié)果數(shù)據(jù)映射到虛擬的三維角色之上。

一個(gè)常見(jiàn)的人體角色關(guān)鍵點(diǎn)分布如下圖所示,當(dāng)然這并不能準(zhǔn)確地體現(xiàn)人身上所有大小關(guān)節(jié)和200多塊骨頭與肌肉的運(yùn)動(dòng)情況,不過(guò)對(duì)于一般的影視和游戲制作需求來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠。

這里的頭部(head),頸部(neck),脊柱(spine)和臀部(hip)屬于人體的中軸線部分,而肩部(shoulder),大臂(arm),小臂(forearm),手部(hand),大腿(upper leg),小腿(leg)和腳部(foot)則是左右對(duì)稱分布的,總共18個(gè)關(guān)鍵位置需要進(jìn)行記錄。更復(fù)雜人體角色骨骼的關(guān)鍵點(diǎn)可能還會(huì)包含左右骨盆,以及更多的脊柱位置,或者進(jìn)一步增加對(duì)手指和腳趾的運(yùn)動(dòng)記錄,不過(guò)通常并不會(huì)有顛覆性的更改。

其他角色的動(dòng)作捕捉原理也是與此類同的,只是通常我們不一定能找到合適的演員來(lái)做現(xiàn)場(chǎng)表演。

那么,如何記錄這些關(guān)鍵位置的運(yùn)動(dòng)信息呢?這恐怕也是諸多運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備和工程所面臨的一個(gè)核心問(wèn)題。

(2)從Sexy Robot到猿族崛起

有關(guān)運(yùn)動(dòng)捕捉的一個(gè)眾所知之的應(yīng)用領(lǐng)域就是,拍電影。

《猿族崛起》中威風(fēng)凜凜的凱撒,顯然不可能是訓(xùn)練真的大猩猩去聚眾起義,或者按時(shí)領(lǐng)盒飯。而《加勒比海盜》中的鬼怪船長(zhǎng)和船員,也不可能是與陰曹地府聯(lián)合出品的。在大量運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)渲染逼真的異型角色的同時(shí),他們的舉手投足,音容笑貌,往往就是來(lái)自于對(duì)實(shí)際演員動(dòng)作的捕捉和重映射。這一過(guò)程對(duì)于現(xiàn)今的好萊塢大片來(lái)說(shuō),幾乎已經(jīng)是司空見(jiàn)慣的需求了:

但是幾十年前的動(dòng)畫和影視從業(yè)者們卻沒(méi)有這樣的條件,最早的動(dòng)畫制作事實(shí)上往往是在一種名叫Rotoscope的投影儀器上完成的:

表演者穿上奇裝異服擺出一個(gè)優(yōu)雅的動(dòng)作,然后通過(guò)復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)投射到一張畫布的背面,再由專業(yè)的畫家將動(dòng)作描繪到紙上并進(jìn)行藝術(shù)加工處理——沒(méi)錯(cuò),就像是小時(shí)候的我們喜歡用宣紙去臨摹卡通人物一樣。

這樣辛苦的工作數(shù)日也許才能換來(lái)一幀的畫面,而且也難以表現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作情景,畢竟幕后的演員不可能保持一招高鞭腿動(dòng)作太久。

這之后直到1984年,一個(gè)大膽的團(tuán)隊(duì)為了應(yīng)對(duì)第二年的美式足球超級(jí)碗(super bowl)表演的需求,開(kāi)始了世界上第一臺(tái)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的研究。這套系統(tǒng)被命名為Brilliance,也就是后來(lái)的Sexy Robot。

他們最早的組成僅有八人,包括一位負(fù)責(zé)表演的漂亮而文雅的模特姑娘。拍攝方法是將一些黑色的粘著物粘貼到自己的衣服上,對(duì)應(yīng)于人體的關(guān)鍵骨骼位置,然后用寶麗萊相機(jī)從不同的角度進(jìn)行拍攝,把所有的照片送到當(dāng)時(shí)還頗為龐大和笨拙的計(jì)算機(jī)中進(jìn)行解算,再把計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)用于角色的數(shù)字化過(guò)程當(dāng)中。這一流程幾乎是全手工完成的,只是最后的數(shù)字化過(guò)程用到了全美國(guó)院校的60多臺(tái)VAX 750(如下圖),其復(fù)雜步驟和協(xié)同化的程度絲毫不亞于直接手繪臨摹的程度,而最終的結(jié)果對(duì)于現(xiàn)在的我們來(lái)說(shuō)似乎稀松平常。不過(guò)在那個(gè)年代,這樣的創(chuàng)舉還是引起了一陣轟動(dòng)。

這之后的發(fā)展便是創(chuàng)造者們所喜聞樂(lè)見(jiàn)的,運(yùn)動(dòng)捕捉作為一個(gè)全新的理念和行業(yè)應(yīng)用登上了歷史舞臺(tái)。比如《The Jim Henson Hour》中的實(shí)時(shí)木偶動(dòng)作捕捉,表演者不是別人,正是一個(gè)泡沫塑料上鑲嵌了傳感設(shè)備的木偶。它的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)相對(duì)簡(jiǎn)單易于在計(jì)算機(jī)上立即呈現(xiàn),而木偶本身的操控則由演員通過(guò)傳統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)。

又比如1988年的Exoskeleton,它通過(guò)貼滿演員身體的電位計(jì)來(lái)反饋實(shí)時(shí)的角度變化,然后傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行演算和重映射。

這種方案的機(jī)械設(shè)施會(huì)制造相當(dāng)讓人難熬的噪音,并且因?yàn)殡娢挥?jì)本身的環(huán)境敏感性,往往會(huì)受到空調(diào)等外界因素的干擾,產(chǎn)生巨大的識(shí)別誤差。不過(guò)既然是在拍攝電影,這點(diǎn)影響因素還是不算什么的。只是時(shí)常出現(xiàn)跳變的角色動(dòng)作,以及逐漸積累的運(yùn)動(dòng)誤差,反而讓電影的后期制作人員叫苦連連。很多誤差也許看起來(lái)只是走路過(guò)程中的“咯噔”一下,或者腦袋發(fā)生了不到100毫秒的一個(gè)瞬移,但是要在最終版本的影片中將這些影響抹平,卻需要耗費(fèi)相當(dāng)?shù)娜肆蜁r(shí)間,有些看起來(lái)微小的問(wèn)題甚至因?yàn)闊o(wú)法后期修復(fù)而被迫重新來(lái)過(guò)。

于是上帝說(shuō),要有光,這才有了光學(xué)動(dòng)捕。

(3)光學(xué)動(dòng)捕的桎梏

光學(xué)動(dòng)捕的基本原理實(shí)際上與最早的Sexy Robot無(wú)異:使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)控制多部數(shù)碼攝像機(jī)(CCD)的實(shí)時(shí)攝制和數(shù)據(jù)回傳演算;

這些攝像機(jī)負(fù)責(zé)捕捉任何地方的反射標(biāo)記,并配有補(bǔ)光燈用于完善場(chǎng)景的光照環(huán)境;

這些反射標(biāo)記通常被帖敷在表演者身體的關(guān)鍵關(guān)節(jié)之上,采用具備了很好的反射性能的材質(zhì)。

多臺(tái)相機(jī)從不同角度拍攝的圖像被采集到計(jì)算機(jī)之后,通過(guò)視覺(jué)算法過(guò)濾無(wú)用的信息,再計(jì)算出每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的空間位置,進(jìn)而根據(jù)已知的骨骼信息得到關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度。如下圖就是通過(guò)同一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)在兩臺(tái)相機(jī)畫面中的位置,解算出它的空間位置的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)表達(dá):

更多臺(tái)相機(jī)的使用可以有限提高這種計(jì)算的精確度,以及避免某些角度下的標(biāo)記點(diǎn)遮擋問(wèn)題。

然而,用于光學(xué)動(dòng)作捕捉的攝像機(jī)必須具備很高的拍攝速率,例如500-1000幀/秒,并且通常是采用全局快門(global shutter)方案,所有像元同時(shí)曝光以確保圖像不會(huì)有運(yùn)動(dòng)模糊的現(xiàn)象。這種技術(shù)參數(shù)的攝像機(jī)顯而易見(jiàn)不可能是普通的網(wǎng)絡(luò)攝像頭能夠媲美的,其價(jià)格通常也是動(dòng)輒數(shù)十萬(wàn)元一部,二三十臺(tái)相機(jī)組成一個(gè)完整的動(dòng)捕環(huán)境,再加上專業(yè)的標(biāo)定和輸出軟件,這樣一整套方案下來(lái)的咋舌價(jià)格自然也就不言而喻了。

基于光學(xué)的運(yùn)動(dòng)捕捉方案在如今的影視行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,演員需要身著滿是高反射率標(biāo)記點(diǎn)的緊身衣服,手持同樣扎上了標(biāo)記點(diǎn)的怪異武器,在場(chǎng)景里閃轉(zhuǎn)騰挪,摸爬滾打,而他的辛苦勞動(dòng)則會(huì)立即反映到導(dǎo)演面前的預(yù)演畫面(previz)當(dāng)中,并且通過(guò)后期調(diào)整最終呈現(xiàn)為似幻似真的電影畫面。

致力于光學(xué)動(dòng)捕方案的國(guó)際廠商,無(wú)論Vicon,還是OpTITrack,都是默默地在影視行業(yè)耕耘多年,參與了無(wú)數(shù)商業(yè)大片的拍攝與制作(包括最新上映的《Everest》,中文譯名“絕命海拔”)。

因?yàn)楣鈱W(xué)標(biāo)記點(diǎn)的卓越適配性,他們的裝備早已具備捕捉人的全身關(guān)節(jié),手指,以及面部表情的細(xì)微變化的能力,而不菲的價(jià)格對(duì)于那些財(cái)大氣粗的影視制片商來(lái)說(shuō)也并不遙不可及的成本。

而對(duì)于小成本的制作團(tuán)隊(duì),或者希望把動(dòng)作捕捉用在其它行業(yè)和家庭娛樂(lè)領(lǐng)域的初創(chuàng)者而言,這類專業(yè)設(shè)備也根本就是不需要多做考慮的一種陽(yáng)春白雪而已。直到另一種方案的逐漸成熟,以及一場(chǎng)血腥的價(jià)格屠殺的來(lái)臨。

(4)慣性動(dòng)捕,異軍突起的VR新星

一個(gè)完美無(wú)缺的運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備以下特質(zhì):

實(shí)時(shí)地跟蹤無(wú)限個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的信息,不受到空間和時(shí)間因素的限制,能夠以足夠高的頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和傳輸,可能的話還要保證最終結(jié)果的誤差最小。

光學(xué)動(dòng)捕的原理和相機(jī)技術(shù)參數(shù)可以確保它能夠追蹤足夠多的關(guān)鍵點(diǎn),并且以很高的頻率進(jìn)行圖像采集和處理;

而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)硬件水平的不斷提高,實(shí)時(shí)地進(jìn)行每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的位置計(jì)算與動(dòng)畫重映射也是完全可以做到的事情;

最終結(jié)果如果產(chǎn)生一定的誤差,也可以在下一幀圖像識(shí)別的過(guò)程中得到糾正——這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)光學(xué)識(shí)別的做法總是能夠得到標(biāo)記點(diǎn)在當(dāng)前空間的絕對(duì)位置坐標(biāo),因此不存在任何的累積誤差。

當(dāng)然,要得到標(biāo)記的正確空間位置,每一臺(tái)參與運(yùn)算的攝像機(jī)自身的位置和姿態(tài)信息也必須是固定的。

如果表演過(guò)程中某位送茶水的劇務(wù)人員,或者激動(dòng)得忘乎所以的演員本人撞到了攝像機(jī),導(dǎo)致它的位置發(fā)生哪怕一丁點(diǎn)的變化,都不得不叫停整個(gè)片場(chǎng)并且重新校準(zhǔn)所有設(shè)備。這是一個(gè)絕對(duì)痛苦的過(guò)程,不過(guò)也是電影人司空見(jiàn)慣的場(chǎng)面,畢竟電影的拍攝是一個(gè)CUT接著另一個(gè)CUT的,不用預(yù)先準(zhǔn)備好足夠大的場(chǎng)地讓博爾特飛奔,也不用真的布置一片浩瀚宇宙讓絕地武士再臨,更不用在月黑風(fēng)高的夜里布設(shè)實(shí)景(都是綠色的攝影棚嘛)。在這種情況下,空間和時(shí)間的限制因素也就不那么重要了。

但是如果有這樣一種方案呢?它同樣可以跟蹤很多的關(guān)鍵點(diǎn),具有很高的采樣頻率和足夠的精度,計(jì)算簡(jiǎn)便而且能夠快速回放甚至實(shí)時(shí)呈現(xiàn),可以更自由地穿戴和行走自如,白天黑夜想用就用,也不用擔(dān)心碰到什么奇怪的物事而被迫重新來(lái)過(guò)……最重要的是,夠便宜?

聽(tīng)起來(lái)像是臆想,然而這樣的大餡餅確實(shí)是存在的,那就是基于慣性傳感技術(shù)的運(yùn)動(dòng)捕捉方案。

傳統(tǒng)的MEMS慣性傳感設(shè)備包括加速度計(jì),陀螺儀,地磁傳感器以及大氣壓力傳感器,它的成本非常低(十幾塊錢的芯片),體積極?。ㄒ辉矌牛?,質(zhì)量很輕(小于一元硬幣),輸出穩(wěn)定且不易受到干擾(當(dāng)然強(qiáng)磁場(chǎng)除外),對(duì)外部環(huán)境條件的適應(yīng)性極強(qiáng)(冷熱酸甜想吃就吃),而且現(xiàn)在幾乎隨處都能買到。

這樣一組慣性測(cè)量單元組合起來(lái),早已被廣泛應(yīng)用在軍事和航空領(lǐng)域,例如那個(gè)讓我們耳熟能詳?shù)拿~——慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。在這個(gè)概念的基礎(chǔ)上再上升一層,加上GPS的修正,那就快要進(jìn)入導(dǎo)彈的原理范疇以及TMD和NMD防御體系了。

當(dāng)然導(dǎo)彈慣導(dǎo)系統(tǒng)中采用的激光陀螺通常精度極高,價(jià)格昂貴而且體積也更大,不過(guò)這些顯然已經(jīng)不是我們應(yīng)該關(guān)心的事情,雖然筆者對(duì)此其實(shí)頗有愛(ài)好(圖中的SDB表示小口徑炸彈,然而解釋它也并沒(méi)有什么卵用):

而來(lái)自加速度計(jì),陀螺儀以及地磁場(chǎng)的XYZ三個(gè)軸向的傳感器數(shù)據(jù)值,也就是很多初創(chuàng)者常說(shuō)的“九軸傳感器”的概念了,當(dāng)然這九個(gè)數(shù)值直接拿過(guò)來(lái)并沒(méi)有實(shí)際的價(jià)值,還要經(jīng)過(guò)一個(gè)名為“Sensor Fusion”的算法進(jìn)行融合,相互填補(bǔ)空白數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)誤差,有必要的再基于Kalman濾波等常見(jiàn)的數(shù)據(jù)平滑方案進(jìn)行后處理(然而這樣會(huì)造成一定的延遲),進(jìn)而得到一個(gè)流暢連續(xù)的三軸方位角度輸出數(shù)據(jù)。

這一運(yùn)算過(guò)程當(dāng)中如果沒(méi)有地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的支持,那么得到的角度值是沒(méi)有參考位置的,也就是相對(duì)于系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)刻的角度信息;如果有地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)作為參考,那么就可以得到絕對(duì)的世界坐標(biāo)系角度,然而這一數(shù)據(jù)往往會(huì)受到其它人為強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾,包括一些金屬制品和大型演出桁架的干擾。

那么能否基于這些數(shù)據(jù),得到關(guān)鍵點(diǎn)在空間的位移信息呢?

答案是肯定的,事實(shí)上從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō),對(duì)加速度值進(jìn)行積分的結(jié)果就是速度,而再次進(jìn)行積分的結(jié)果就是位移了。

其它兩個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)同樣可以參與到融合算法當(dāng)中并補(bǔ)充測(cè)量空白,然而——這回就沒(méi)有可以作為參考的絕對(duì)參數(shù)了,因?yàn)榈卮艌?chǎng)的數(shù)據(jù)并不能作為測(cè)量空間絕對(duì)位置的標(biāo)準(zhǔn)。

這個(gè)問(wèn)題對(duì)于所有的慣性控制設(shè)備來(lái)說(shuō)都是非同小可的,因?yàn)椴淮嬖诮^對(duì)的參考物可以進(jìn)行反饋和糾正(光學(xué)動(dòng)捕的時(shí)候只要攝像機(jī)姿態(tài)不變,就可以知道下一幀圖像在相機(jī)參考系中的位置信息),因此每次測(cè)量結(jié)果的微小誤差會(huì)逐漸進(jìn)行累積,最終讓原本穩(wěn)坐釣魚臺(tái)的角色平地飛起,或者讓飛向太空的火箭跌入陰溝。

導(dǎo)彈慣導(dǎo)系統(tǒng)是可以主動(dòng)修正位置的誤差的,因?yàn)橛蠫PS輔助定位;然而放到慣性動(dòng)捕的設(shè)備當(dāng)中,卻顯得回天乏術(shù)了。不過(guò)這并不妨礙Xsens以及其他廠商將他們的產(chǎn)品買到世界各地,因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下,拍攝電影的人并不會(huì)移動(dòng)得那么遠(yuǎn);而慣性動(dòng)捕方案的超低廉成本和簡(jiǎn)便成熟的處理流程,以及完全實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算和回傳機(jī)制,則會(huì)讓更多小成本的團(tuán)隊(duì)趨之若鶩。

這也就是Xsens敢把全套動(dòng)作捕捉設(shè)備賣到46萬(wàn)上下的原因,也是諾亦騰敢把專業(yè)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)從28萬(wàn)一套賣到10萬(wàn)一套的原因。光學(xué)動(dòng)捕的廠商就算氣得牙齒癢癢,也只能在精確性和專業(yè)性上大做文章,卻絕對(duì)不敢冒死大打價(jià)格戰(zhàn),因?yàn)樗麄兊某杀敬_實(shí)不可能降到那種程度。

然而諾亦騰還有更狠的殺招,沒(méi)錯(cuò),就是PERCEPTION NEURON:

從官網(wǎng)的截圖來(lái)看,居然已經(jīng)不到1萬(wàn)元人民幣(實(shí)際國(guó)內(nèi)售價(jià)應(yīng)當(dāng)在1萬(wàn)6左右)?這無(wú)疑是讓眾多以影視動(dòng)捕為生的國(guó)際大廠氣到半死的價(jià)位了,原來(lái)你們拿慣性動(dòng)捕還能這么玩(往一起死的節(jié)奏壓價(jià))!而傳統(tǒng)IMU裝備(即前文所說(shuō)的慣性測(cè)量單元)制造商則高興到跳起來(lái),原來(lái)他們拿慣性動(dòng)捕打算這么玩(作為民用外設(shè)量產(chǎn))!而這也引爆了正在為交互手段匱乏而頗感迷茫的(VR)產(chǎn)業(yè),原來(lái)我們拿慣性動(dòng)捕可以這么玩(這是交互手段新紀(jì)元?。?!

動(dòng)作捕捉作為VR應(yīng)用以及游戲的一種外設(shè),它的價(jià)位已經(jīng)到了可以飛入尋常百姓家的地步,這也正是諾亦騰如今受到熱捧,以及無(wú)數(shù)人眼饞,無(wú)數(shù)人開(kāi)始奮起而追擊之的真正原因。

那么對(duì)于那些期待著VR紀(jì)元的新新人類來(lái)說(shuō),這樣的全副武裝是否就是未來(lái)游戲的標(biāo)配了呢?

(5)武裝到牙齒的新新人類?

低成本慣性動(dòng)捕方案的提出,以及投資人對(duì)相關(guān)企業(yè)和前景的充分肯定,無(wú)疑已經(jīng)引燃了更多人的好奇心和進(jìn)取意志。然而這類方案距離推向家用市場(chǎng)還有多遠(yuǎn),卻還是要畫上一個(gè)巨大的問(wèn)號(hào)。

首先是穿戴的問(wèn)題。

諾亦騰的專業(yè)版本(PERCEPTION LEGACY)采取了無(wú)線IMU模塊和綁帶的方式,這樣方便攜帶以及演出現(xiàn)場(chǎng)的穿戴(畢竟大演員有幾個(gè)助理通常不是什么稀奇的事情),然而對(duì)于一般家庭來(lái)說(shuō),十幾個(gè)獨(dú)立的麻將牌大小的模塊和看起來(lái)無(wú)比復(fù)雜的佩戴手冊(cè),必然成為他們快速進(jìn)入游戲角色的一大壁壘。

并且這種基于2.4G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳輸方式,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)信道環(huán)境,電池管理,以及數(shù)據(jù)延遲等問(wèn)題都提出了更高的要求,就算是在場(chǎng)館或者展會(huì)中使用,也會(huì)面臨諸多不得不由專業(yè)人員去把關(guān)和解決的問(wèn)題。

當(dāng)然我們也可以使用有線版本的NEURON,不過(guò)身體的大幅度運(yùn)動(dòng)可能對(duì)線材本身以及各類接插件造成松動(dòng)影響,進(jìn)而直接影響了通訊質(zhì)量,同樣也是值得開(kāi)發(fā)者們頭痛的難關(guān)。

第二個(gè)問(wèn)題就是標(biāo)定,因?yàn)镮MU模塊的實(shí)際安裝位置不可能每次都精準(zhǔn)匹配,因此必須首先進(jìn)行標(biāo)定然后使用。

這里所說(shuō)的標(biāo)定就是讓穿戴設(shè)備的人擺出一個(gè)固定且標(biāo)準(zhǔn)的姿勢(shì),計(jì)算機(jī)在已知這個(gè)姿勢(shì)的前提下去反向計(jì)算當(dāng)前IMU的姿態(tài)數(shù)據(jù),并作為它們的初始數(shù)據(jù)來(lái)輔助后繼的運(yùn)動(dòng)解算。依然以諾亦騰的設(shè)備為例,它目前采取了三步標(biāo)定的方法:

這樣的過(guò)程對(duì)于影視拍攝的前期準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)毫無(wú)問(wèn)題,但是當(dāng)推向家用之后,是否依然需要玩家每次做出這樣的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行場(chǎng)景的預(yù)置,也許就值得商榷了。

而最后也是關(guān)鍵的問(wèn)題,就是誤差。

正如我們之前說(shuō)過(guò)的,因?yàn)闊o(wú)法進(jìn)行有效反饋而累積的位移誤差,以及可能存在人為磁場(chǎng)和金屬設(shè)施而產(chǎn)生的地磁和角度誤差。這樣的問(wèn)題倘若影響到游戲的交互本身,無(wú)疑也會(huì)讓一般用戶對(duì)于產(chǎn)品的品質(zhì)和易用性印象大打折扣。

當(dāng)然,還有一個(gè)市場(chǎng)層面的隱性問(wèn)題存在:

諸如全身動(dòng)捕這種重度的游戲體驗(yàn),真的可以讓更多普通人接受,進(jìn)而步入千家萬(wàn)戶嗎?

這也許對(duì)于整個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)都還是一個(gè)混沌的話題,然而也許只有不斷地發(fā)展自己才能最終找到答案。

當(dāng)然了,水面不平靜,水下更是波瀾起伏。

在諾亦騰大放異彩的同時(shí),蠢蠢欲動(dòng)的追趕者們也已經(jīng)露出了自己的獠牙:老牌的慣性動(dòng)捕勁旅Xsens同樣放出了令人垂涎的低價(jià)和無(wú)線版本;諸如Gwearables和南京布塔這樣的國(guó)內(nèi)廠商也吹響了自研動(dòng)捕甚至全套VR裝備的號(hào)角。而有關(guān)光學(xué)動(dòng)捕無(wú)法大幅度降低成本的定論也正在逐漸松動(dòng)當(dāng)中,諸多潛心發(fā)奮的初創(chuàng)者們已經(jīng)間接或者部分地證明了低成本光學(xué)動(dòng)捕的可行性,也許就在不遠(yuǎn)的將來(lái),基于普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭和廉價(jià)紅外標(biāo)記服的光學(xué)動(dòng)捕設(shè)備也會(huì)猛地浮出水面。那個(gè)時(shí)候,是否又會(huì)是一陣行業(yè)內(nèi)的血雨腥風(fēng)呢?

然而這也并非一片坦途的樂(lè)土,VR行業(yè)本身還在一片凍土迷霧當(dāng)中。任何人與任何企業(yè),現(xiàn)階段都只能觸摸它的冰山一角。是將自己的觸角深深扎根,牢牢抓住行業(yè)傳統(tǒng)用戶,從用戶體驗(yàn)和精確度上多做文章,成為堅(jiān)定而穩(wěn)如磐石的設(shè)備供應(yīng)商?還是現(xiàn)在就四面出擊,把聽(tīng)到看到和自己想象出來(lái)的一切領(lǐng)域需求都吞入囊中,成為大而不實(shí)的VR布局者?也許每個(gè)人都會(huì)有他自己的選擇和答案,并無(wú)對(duì)錯(cuò)之分,只是未來(lái)總會(huì)有生死之別。

無(wú)論怎樣,都請(qǐng)加快腳步為好。

PS本文整理自雷鋒網(wǎng),知乎



評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉