當前位置:
首頁 > 知識 > 面部捕捉讓遊戲人物更生動,但你知道嗎,它最早是解剖學家提出來的

面部捕捉讓遊戲人物更生動,但你知道嗎,它最早是解剖學家提出來的

我男友,一個連TFBOYS三個人都對不上號,對流量明星乃至當今影視圈一無所知的鋼鐵直男,最近竟然開始喪心病狂地——

追劇了!

沒錯,就是追劇,偷了本人的騰訊視頻賬號,每天樂顛顛地就著視頻吃飯出恭俯卧撐,彷彿回到了追NBA總決賽的時候。我吃完飯順帶著瞄了一眼,發現竟然還是楊洋主演的《全職高手》真人版。老子的筷子差點嚇掉:這人起碼指著白敬亭的照片問過我三次「他是不是楊洋」,怎麼就突然和本尊陷入愛情了?

男朋友:(抬頭痴漢笑)「江疏影真的好好看哦……」

拋開主角的美麗(?),《全職高手》真人版的確也成了近期熱播電視劇里的一股清流:豆瓣評分開播後不降反升,屬於低開高走屆的模範生。好多不滿選角的吃瓜群眾看過劇集後,也難免帶著「真香」標籤發微博含淚賣安利:

陪著男票看了幾集之後發現,這部劇之所以男女通吃老少咸宜,究其根本還是因為製作組有錢,不是,是特效做得的確誠意十足。起碼十塊錢往上,學了三年動畫的朋友表示,再學三年也做不出來:

要知道,如此密集的特效,製作周期竟然只有一年半,保質保量包速度。背後最大的功臣之一,就是強大的渲染引擎:Unreal4 實時引擎拍攝技術。

可能很多朋友都聽說過「渲染」這個概念,但對渲染到底意味著什麼卻一無所知。簡單來說,渲染就是通過大量計算,算出你創建的那個3D模型最終呈現出來該是個啥樣,然後輸出並生成極其寫實的2D圖像。樓盤廣告大家都見過伐?建築外觀和裡面的戶型示意圖,都是這樣「渲」出來的,舉個栗子呢大概就是這樣:

圖 | XO3D

在計算機繪圖裡,渲染是最後一步,也往往是最耗費時間,最令人頭禿的一步。整個過程幾乎相當於是從無到有的一場史詩級蛻變:模型基本就是個3D骨架,光照強度和角度是什麼亞子?材質和紋理要怎麼體現?通通都要搞起來,計算量可以說是相當之大。

啥?你問我這跟計算有啥關係?難道不是跟塗色板一樣,滑鼠點點上上色就完事了?初中物理告訴我們,你肉眼所見的顏色,其實是由光的反射決定的,不同波長的光線反射到你眼裡,帶給你不同的視覺體驗。你想為這個像素點上色,其實相當於在研究——在這個像素點上,以這台攝像機所拍下來的角度來看,光的反射是怎麼個情況?大名鼎鼎的渲染方程(Rendering equation)會給你答案:

還記得前文划過的重點嗎:每個像素點都要上色。一幀圖像里有多少像素點?一段五分鐘的視頻里有幾幀?這還僅僅是對光的流動進行計算,別的呢?是不是連警告都沒有,直接勸退了?

通常的電影製作所採用的渲染方式,絕大多數都是離線渲染(offline rendering),為了實現所需要的真實感不惜花上大量的時間進行運算,一部電影說不定都要花上幾年時間,幾十集的電視連續劇搞完,你家孩子可能都開始追星了。實在是划不來。

實時渲染效率可就要高太多了,渲染效果如其名,和離線渲染採用了不同的演算法來進行渲染,這裡就不放公式嚇人了。實時渲染通常會被用在遊戲的渲染過程中:你一操縱角色,角色就得動啊是不是?但大段用於電視劇的拍攝中,《全職》真人版還是頭一份。劇組採用的Unreal Engine 的實時渲染效果多強大?還是放張動圖來感受一下:

圖 | Unreal Engine

真·所見即所得,效率高不說,同樣能保證一定的拍攝質量。

《全職高手》真人版採用具備實時渲染功能的引擎拍攝,可將演員的動作實時渲染在屏幕上,甚至連燈光和場景也能同步渲染——要知道,線上場景足足做了18個,每一個場景都有2-3張設計圖。榮耀世界的宏大布局也由此可見一斑。媽媽再也不用擔心特效做出來連免費網頁手游都不如了。

《全職高手》真人版場景設計圖

再來說說渲染前的面部捕捉動作捕捉好了:畢竟這些都沒有,渲染效率再高有啥用?你渲啥去啊……

據官方透露,《全職高手》真人版的肢體動作捕捉部分由Profile提供技術支持,該公司常年為諸如《漫威》系列這樣的一線電影提供動捕服務,用於捕捉和追蹤運動數據的optitrack攝像機就多達66台,能夠360度無死角抓取演員身上每個標記點的旋轉跳躍,打鬥畫面的真實感十足,想齣戲都很難。

面部捕捉應該是用了Faceware的頭盔。作為一家專業做面部動作捕捉的技術公司(這一點看名字就知道),Faceware在產品設計上也是軟硬兼施:99包年的軟體也有,讓你對著攝像頭就變臉也不是不可;硬體也一樣琳琅滿目,不管是玩票還是專業拍攝,總有一款適合你。

圖 | faceware(上)、《全職高手》(下)

這種大型影視作品需要用到的專業級頭盔,通常來講安裝過程可能就要2-4個小時,不光要等系統設置完畢,還要保證多個數據源同步:比如音頻和身體動作捕捉什麼的——拍個電視劇身首異處了可還行?

說到面部捕捉,那自然就不得不提FACS——Facial Action Coding System (面部動作編碼系統)了。別看帶著「編碼」這個詞,但FACS的誕生和程序員基本上沒半點關係:起初,一個瑞典的解剖學家 Carl-HermanHjortsj? 建立了這套理論體系,之後又由大名鼎鼎的心理學家保羅·艾克曼和華萊士·V·弗雷森延用,於1978年正式問世。

圖 | Paul Ekman group

保羅·艾克曼自己在採訪時表示,這套編碼系統是一種「精確描述到底是什麼產生了表情」的方式。我們臉上的肌肉有43塊,艾克曼站在解剖學家的肩膀上,花了足足八年時間,把面部的各個部位劃分成了各個運動單元AU(Action Units)。每一個部位(人中,鼻翼甚至上眼瞼)都留有姓名;不同的動作(比如收緊,平展,拉長等)都被詳細記錄在案。AU由編號和名字組成,你做出一個怪表情,被快門抓拍下來,已經不知道能畫出多少個圈圈了。畢竟,各種各樣的運動單元組成活靈活現的表情,即使是在同一張臉上,所能產生的表情也是千變萬化。每一個生動的表情,都投射出一個真實的你。

當然了,雖然保羅·艾克曼他老人家不用編程,但現在延用這套編碼理論的苦逼後生仔里,微禿程序員可就要佔相當大一部分了:用演算法來進行AU的提取,在計算機視覺(或者放大一點說,機器學習)領域不算冷門至於影視劇特效製作里,對演員進行面部掃描和肌肉綁定,也離不開這套理論做基礎。再搭配面部採集率高達95%的頭盔,你就能在《全職高手》真人版里看見君莫笑和葉修無縫銜接,打鬥也感受不到面癱痕迹了。

然而,光是為特效砸錢燒錢,拿「我們特效貴」當唯一賣點,其他統統掉線的話,《全職》真人版也不會在上映之後的短時間內實現口碑逆襲。敬業精神和作品中的熱血與激情,也在創作團隊之中有著充分的體現:就拿上映之前質疑聲不斷的楊洋來說,他主演的君莫笑身為散人,足足擁有120個技能,每個技能的動作都要親自學會,摸爬滾打演出來——還是在完全架空的攝影棚內。能打出來還不算,還要實現靈活切換。說實話,對想像力記憶力都是硬碰硬的考驗

當然,劇組也會盡全力幫助主演們適應無實物表演的環境:他們配合數字場景在舞台上進行了1:1的表演區域還原,盡最大努力讓演員投入表演過程中,而且也能獲得相匹配的肢體數據。在真人版《全職》里,線上世界的打鬥動作和真人演出無異,也是前期準備充分,用心投入的體現。

為了更好地展現電子競技本身所具備的體育精神,在有限的劇情時長和打鬥場景里體現齣戲劇衝突,《全職高手》真人版線上世界的概念設計就花了至少半年的時間,線上場景里每一個道具,每一處布景都是經過了精心的設計和打磨,力求最大程度地為觀眾對「榮耀」世界進行還原。置身其中的3D人物模型,無論是體型還是膚質都完美保留了演員本身的特點和辨識度——榮耀世界和線下真實對戰場景的切換無絲毫違和感,也是因為虛擬角色模型的還原度能高達90%以上演員本身也在訓練營里摸爬滾打,光是克服鍵盤滑鼠不協調的問題就花了一個月的時間。管你是不是流量明星,都要把自己投入到角色里,體會電競職業選手在場上的心態。以這樣嚴苛標準打造的電視劇,還是獨自殺出重圍,在全新的領域開疆拓土,勢必會大放光彩。

《全職高手》真人版的特效時長有足足三百分鐘,但是每一秒的特效製作都費足了心思,盡全力為觀眾打造浸入式的觀看體驗,從第一集微草對戰嘉世開始,連線上場景中的走位都經過電競團隊的指導和設計,即使是鐵杆電競粉絲也不會感到齣戲。高效卻用心的特效製作流程,再加上不狗血,不俗套的劇情,讓《全職高手》真人版順利實現口碑逆襲,引來許多自來水。在同題材電視劇沒有先例的前提下,劇情到位,武打動作設計行雲流水,線上世界的場景設計也不落俗套,能做成這樣已經很不容易了。無論你最近是不是鬧劇荒,這波安利吃下去,你都不會失望,況且……

江疏影真的好好看啊!!!

參考文獻

[1]https://www.khanacademy.org/partner-content/pixar/rendering/rendering1/v/overview-rendering

[2] https://www.youtube.com/watch?v=I_03LsSHNgA

[3] https://www.facewaretech.com/cameras/markIII

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 果殼 的精彩文章:

周末總是癱著過?不如來科學地「逛吃逛吃」吧
數億色盲者的希望,可能在這隻「超能力猴」身上

TAG:果殼 |