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學承電腦【技術文章】淺談MOCAP動作捕捉
作者： 羅煒
專業動作捕捉設備從早期機械式，電磁式，…至現今常用的光學式，主要都是利用影像追蹤來達成動作擷取的目標，所以現在坊間也許多玩家使用Xbox等體感設備來就擷取動作。而不論使用何種設備，MOCAP拍攝規劃相當重要，製作成本與規劃有絕對關係。以下分三部曲簡介重點：
◎拍攝前：
●角色類型與動作設計：
依角色特性設計動作，可能因角色身體比例不同設計動作須注意。
●演員選角：
視角色與動作類型不同，挑選『素人演員』、『 專業動作演員』或是『動作原創本尊』。其中素人演員就是誰都可以，這種通常是動作難度低，像是一般日常生活的走路…等；而專業動作演員可分為，對MOCAP製程了解的演員，MOCAP時知道要怎麼表演能最符合軟硬體需求增加良率；再者是針對要捕捉的動作類型的專門演員，例如街舞動作，就找專門街舞舞者…。而動作原創本尊，原創動作風格特殊強烈，非原創者不可，例如麥可傑克森的舞蹈動作。
●動作排演錄影：
前往mocap攝影棚前預演彩排，熟練MOCAP的動作清單項目，減少失誤。
●角色類型與動作設計：
依角色特性設計動作，可能因角色身體比例不同設計動作須注意。
●演員選角：
視角色與動作類型不同，挑選『素人演員』、『 專業動作演員』或是『動作原創本尊』。其中素人演員就是誰都可以，這種通常是動作難度低，像是一般日常生活的走路…等；而專業動作演員可分為，對MOCAP製程了解的演員，MOCAP時知道要怎麼表演能最符合軟硬體需求增加良率；再者是針對要捕捉的動作類型的專門演員，例如街舞動作，就找專門街舞舞者…。而動作原創本尊，原創動作風格特殊強烈，非原創者不可，例如麥可傑克森的舞蹈動作。
●動作排演錄影：
前往mocap攝影棚前預演彩排，熟練MOCAP的動作清單項目，減少失誤。
◎拍攝中：
●空間定位與校正：
依動作項目設置MOCAP攝影機配置以及定位整個擷取空間的座標。
●Marker配置：
演員身上的動作點配置，一般使用33個markers，對應產生20節骨架，如有特殊動作或需要額外道具，則需重新配置過。
(圖為演員身上的marker動作紀錄點)
●試演：
現場穿上MOCAP專用服試演以了解流程與注意事項。
●側錄與即時預覽校正：
藉由螢幕讓演員、導演對擷取結果來調整動作，而工程師也可同時判斷是否需要調校軟硬體；並側錄整個MOCAP拍攝以便日後修正拍攝計劃。
(圖為MOCAP動作演員與牆上即時動作投影預覽)
◎拍攝後：
●動作資料處理(data clean)：
將動作擷取時有遺漏或是資料錯誤的地方做修正。
●動作套入骨架：
擷取的點都是單純做標位移，將這些資料對應到有階層性的骨架節點，以便日後驅動3D角色。
●格式轉換：
依照日後要輸出的動作平台轉換成是合格式，目前最常用的格式為FBX，其他還有TRC、HTR、BVH、CSM、BIP…。
●空間定位與校正：
依動作項目設置MOCAP攝影機配置以及定位整個擷取空間的座標。
●Marker配置：
演員身上的動作點配置，一般使用33個markers，對應產生20節骨架，如有特殊動作或需要額外道具，則需重新配置過。
(圖為演員身上的marker動作紀錄點)
●試演：
現場穿上MOCAP專用服試演以了解流程與注意事項。
●側錄與即時預覽校正：
藉由螢幕讓演員、導演對擷取結果來調整動作，而工程師也可同時判斷是否需要調校軟硬體；並側錄整個MOCAP拍攝以便日後修正拍攝計劃。
(圖為MOCAP動作演員與牆上即時動作投影預覽)
◎拍攝後：
●動作資料處理(data clean)：
將動作擷取時有遺漏或是資料錯誤的地方做修正。
●動作套入骨架：
擷取的點都是單純做標位移，將這些資料對應到有階層性的骨架節點，以便日後驅動3D角色。
●格式轉換：
依照日後要輸出的動作平台轉換成是合格式，目前最常用的格式為FBX，其他還有TRC、HTR、BVH、CSM、BIP…。
●套入角色與修正動作：
擷取動作輸入Maya，可將同一個動作套在各種角色上，動畫師依照不同體型比例調整動作姿態，並加強動作的表現張力，以符合最終需求。
(圖為動作無修正直接套入角色的誤差，角色因為身形比例關係，手部姿態誤差大)
擷取動作輸入Maya，可將同一個動作套在各種角色上，動畫師依照不同體型比例調整動作姿態，並加強動作的表現張力，以符合最終需求。
(圖為動作無修正直接套入角色的誤差，角色因為身形比例關係，手部姿態誤差大)
MOCAP只是種紀錄工具，忠實呈現動作，但因受限實體表演者與空間環境，例如人體無法做出像卡通般誇張扭曲或是變形姿態，所以像是皮克斯的汽車總動員、冰原歷險記就不適合使用MOCAP製作；但是像擬人動作的電影，例如 哈比人、阿凡達 …;或是猩球崛起(猩猩動作)…則相對適合。
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