1914年,动画师马克斯弗莱谢尔创造了著名的动画片,如大力水手,发明了转移机技术(旋转),并将其应用于他的系列动画逃离墨水池(Outoftheinkwell)。转移机技术的原理是一次播放一帧画框,并将其与真人表演电影(旋转镜)投射在毛茸茸的玻璃上,从而使动画师能够在此基础上逐帧描绘真实人物的行为,并最终将从印刷品中获得的所有图片连接到动画作品中。
为了逃离墨水池,马克斯的兄弟达夫莱舍尔拍摄的视频是动画中丑陋形象的参考原型,从那时起,转移机技术就开始被世界各地的动画公司广泛使用。
1937年,迪士尼准确地将转移机技术应用于动画片白雪公主和七个小矮人,这是历史上第一部采用转移机技术制作的长动画作品。白雪公主的原型是迪士尼聘请的一个跳舞女孩、动画师和助理。动画师和助理经常参考原型视频,有时甚至会看着镜子中的自己,观察一个人的自然姿势。这部电影主要使用关键动画,需要手动绘制框架动态,并填充两个不同关键帧之间的自然过渡动作形式。
到1941年,中国上海艺术电影厂也在铁扇公主中使用了这一技术,并在国内外享有盛誉,并取得了巨大的成功。
转移机技术是如此的有效,以至于即使是最初的星球大战三部曲也用它来制作光剑的特效,但是由于这一技术被描绘成核心,许多现代动画导演都不愿使用它,即使使用,Titime也常常声称这部电影只是为了视频而不是直接引用。
这项技术使动画的灵巧性得到了迅速的提高,但由于需要大量的手绘,人力和时间的成本相对较高,虽然它已经存在了很长时间,但它的替代方法也得到了迅速的发展。自从生物力学实验室开始使用计算机来分析人体运动后,运动捕捉技术的研究终于在计算机图形学领域找到了自己的位置,现代运动捕捉技术的时代终于到来了。
20世纪80年代,西蒙·弗雷泽大学(Simon Fraser University)的人体运动学和计算机科学教授托姆卡尔弗特(Tomcalvin)首次在舞台舞蹈设计和临床异常运动评估中使用了运动捕捉系统的机械版本。他在人体上安装了多个电位器,并利用人体运动输出的数据在计算机上驱动动画图像。卡尔弗特和他的团队使用电位器专注于膝关节区域,而模拟系统中的动作数据被数字化以进行输出转换,并发送到计算机动画系统。
这项生物力学研究为未来的电影制作铺平了道路。在接下来的15年里,当动作捕捉技术和计算机图形学技术结合在一起时,动作数据的可获取性使得动作捕捉技术迅速发展,并已陆续应用于游戏和电影业。
1994年,电影指环王首次被拍摄。这位动感演员的先驱和其他演员可以在现场与其他演员互动,这更有利于角色的塑造,因为只有当演员在表演中得到其他演员的情感和语言反馈时,他自己的情感才能得到更顺利的释放。为了更有血肉,角色才能更活。
电影博客ScreenCrush的副编辑尼克鲁诺总结道:虽然游戏行业率先将捕捉技术应用于娱乐领域,特效艺术家约翰迪克斯特拉很快就注意到了这一趋势,并决定将其应用于Valkilmer的永远蝙蝠侠(1995),为基尔默的一些特技制作一个数字双人间。从那时起,导演贾梅斯卡梅隆也使用移动捕获技术在泰坦尼克号(1997年)。2000年,里德利科特在电影角斗士中使用了它,而乔格卢卡斯则使用移动逮捕技术在星球大战前传(1999-2005年)中创造了扎扎宾克斯的角色。
2005年,金刚为动作捕捉技术增添了另一层创新--在电影中使用面部捕捉技术,再加上大量后期制作,制作团队在金刚脸上准确地恢复了演员的自然和连贯的表情。在金刚发布之前,人脸捕捉技术还没有真正应用到电影中,面部动画只能通过后期制作来实现,动画师必须依靠现场视频作为参考,做出数字虚拟面部动画。随着科技的进步和电影业的快速发展,人脸捕捉技术在电影业中发挥着越来越重要的作用。
2009年发布的阿凡达可以说是成功结合动作捕捉和表情捕捉技术的先驱。导演贾梅斯卡梅隆和他的团队使用了头装的面部捕捉相机,并建造了历史上最大的拍摄和运动捕捉工作室。卡梅隆的虚拟拍摄(虚拟电影摄影)也经常被用于阿凡达。
2006年加勒比海盗2:魔咒棺材也因在电影中使用面部捕捉技术而闻名。
在拍摄过程中,摄制组使用面部捕捉和动作捕捉技术来捕捉和记录比尔尼希,并扮演被诅咒的剧组演员。
这种面部捕捉和运动捕捉的结合在当时仍然不常见,但随着技术的发展和相关成本的下降,移动捕捉设备在2011年已经非常小且便携,不会对性能产生重大影响。
随着Horbit三部曲的兴起和大猩猩球的兴起,在电影拍摄过程中,演员之间使用互动的面部和动作捕捉技术已经成为电影业的标准做法,在原有运动捕捉技术的基础上,在技术层面上,研究人员也实现了从红外被动标记点捕获技术到红外主动标记点捕获技术的发展,在猩猩球的崛起中使用的户外实景捕捉技术也逐渐成熟,并开始在电影业中得到广泛应用。
在2019年,一部名为阿利塔:战斗天使的电影诞生了,它把CG和一个真人结合在一起。在拍摄过程中,技术人员给演员脸上的重要肌肉打上了记号,演员戴着高清晰度相机拍摄的面部动态图像可以逐帧转换成面部捕捉数据,可以用来驱动虚拟人物的动态和表达,并重建虚拟人物的面部肌肉系统。
阿凡达导演兼阿利塔制片人贾姆斯卡梅隆在接受电影采访时说:一切都是以脸为中心的,如果你能把真实动态的面部近距离拍摄给观众,观众就更容易忘记这个角色是虚拟的。Alita广泛使用面部捕捉技术,在过去的后期制作中几乎忽略了面部表情的修复,正是由于电影技术的巨大进步,动作捕捉(动作捕捉)和面部捕捉(面捕捉)相结合的虚拟角色拍摄模式逐渐进入公众视野,统称为PerformanceCapture(Performanceecapture)。
重新体验了一个世纪的美丽,我们见证了移动逮捕技术的快速发展,一个又一个生动生动的人物在屏幕上跳跃。移动捕捉技术的发展不会止步于此,它无限的潜力使我们期待着未来更加多样化的科技生活。