基于惯性动作捕捉技术进行快速动画制作教程


长久以来动画制作流程上有着诸多不可回避的问题,尤其在于角色动画的制作周期和动画效果方面,一般来说,每一秒钟的角色动画都需要动画师手动关键帧制作耗费8小时才能完成,也就是说,一个动画师每个月只能制作出22秒动画。


动作捕捉技术为动画制作者带来福音


近年来,随着运动捕捉技术的进步,很多影视公司和游戏制作公司为了使产品表现达到最完美的效果和效率,开始放弃了传统的在3D软件下用手工调整人物动作的方法,而代之的是真实且精确的动作捕捉技术,其中就包含了全身动作捕捉和面部表情捕捉技术,通过实时动捕导出数据,导入动画角色模型进行驱动,大幅度降低K帧成本。本文将给大家带来如何利用动捕技术进行高效动画制作详细教程。
VDMocap
VDSuit-Full


如何通过动作捕捉技术在maya进行角色动画制作



一、首先按规范穿戴动捕设备
本文将以VDsuit Full惯性动作捕捉设备为例,进行操作演示

二、连接设备并进行标定
打开动作捕捉系统VDMocap选择设备类型与并连接软件

2.1 标定
使用前必须根据提示严格依据标定动作进行标定

三、根据需求记录动作数据
3.1 点击记录按钮,记录文件的文件属性,下图所示
按钮“灰色”状态时为未记录数据,按钮为“红色”状态时为数据记录中。

3.2 保存动作数据
再次点击“记录”按钮,按钮由“红色”变为“灰色”时,数据即被保存

四、导出FBX动捕数据文件
点击数据导出按钮,设置需要导出的数据文件的属性,此处建议直接选择FBX,本教程是基于标准骨骼绑定的模型示范的。
   

五、模型与骨架自动完成绑定
模型与骨架自动匹配须满足以下条件:
▶模型骨架各骨骼名称与 FBX 动作文件骨架各骨骼名称一致,全身 23 块骨骼与双手手指 38 块骨骼名称须相同(不包含头部末端及手指末端的 end 节点),且模型骨架中可以不存在某些骨骼,但存在的对应骨骼名称必须相同。
模型骨架各节点本地坐标与 FBX 动作文件骨架各节点本地坐标须一致。
▶模型骨架各节点旋转及关节方向都必须是 0 度


5.1 将VDMocap导出的FBX数据拖入MAYA中



5.2 将模型导入MAYA中与数据文件自动匹配


5.3 设置模型外观材质属性效果



六、在玛雅中修帧

若在动捕软件平台中输出数据不需要修帧的,可直接跳过该步骤。


6.1 将已按标准绑定好骨骼的模型导入玛雅,再将VDMocap导出的FBX动捕文件拖入玛雅中,播放动画确认效果是否需要修改动画K帧。

6.2 针对动画需要修改的部分创建关键帧修改动画数据



七、渲染

首先在Maya中设置场景灯光以及摄像机的方位角度,然后设置动画渲染参数,最后选择渲染模式即可开始渲染。


7.1 调节灯光及摄像机角度


7.2 设置动画渲染的参数


7.3 选择渲染类型开始渲染



八、PR成片

首先将Maya导出的序列帧动画作为序列


8.1导入图像序列


8.2调节序列影片效果


8.3影片动画输出




采集动捕数据基于UNITY进行角色动画制作


如上述教程,在第四步骤中导出FBX动捕数据文件后,将模型与数据导入Unity:

1、将模型与数据导入Unity


1.1导入模型到Unity中,并对其设置相关参数
在Rig 面板中更改 Animation Type 为 Humanoid,Avatar Definition 为 Create From This Model。

1.2将FBX数据导入Unity中,并对其设置相关参数
在Rig 面板中更改 Animation Type 为 Humanoid,Avatar Definition 为 Create From This Model。

3、创建动画控制器Animator Controller
对FBX动捕数据创建动画控制器,并将控制器拖入动画控制面板中

4、预览动画
将动画控制器的拖入场景模型中的动画选项卡中,然后运行即可查看动画效果
5、修改数据骨骼位置
若预览动画的时模型手部的手指姿态不正确,修改FBX数据与模型的骨骼节点的位置,使其一一对应。Unity骨骼标准手指为三节,所以匹配时须注意大拇指外其余四指的三节手指不能匹配在掌心上方(特别注意是FBX数据的匹配),且FBX数据的关节点与模型的关节点要保持一致且都为三节。

5.1匹配模型关节

5.2匹配FBX数据中骨骼位置

6、Unity特效添加

部分模型头发或裙子若需要飘动等碰撞效果,可添加动力学。V Chan裙子以权重方式实现,所以这里以头发作为示范例子。


5.1给头发添加动力学脚本,并调节相关的参数


5.2对身体或其他关节需要与头发接触的关节添加碰撞体,并设置碰撞体大小等相关参数


综上教程,通过动捕软件VDMocap中导出的fbx动作文件可以导入到Maya、3DS MAX,乃至Unity、Unreal 在内的多种行业应用工具软件兼容,与模型进行绑定使用以及驱动播放,相比传统动画K帧方式,动捕技术的加持可以非常高效地缩短动作制作周期时间。
目前惯性动作捕捉技术已经广泛应用于影视、动画、VR/AR、游戏和直播等多个行业,并在每个领域形成成熟的落地解决方案,高度技术集成、低成本入门,打通动画前后期制作流程,SDK插件无缝对接3D主流软件和VR引擎,赋能影视动画制作及游戏开发等行业发展。
附:本文所使用的设备及软件版本如下:
※惯性动作捕捉设备:VDsuit Full
※动作捕捉系统:VDMocap
※玛雅: MAYA2018
※Unity:Unity2018

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