在CG動(dòng)畫(huà)的制作中，面部表情捕捉至關(guān)重要。

一般3D動(dòng)畫(huà)，表情這部分的傳統(tǒng)做法都是通過(guò)動(dòng)畫(huà)師來(lái)手工制作，也就是一幀一幀地去調(diào)。

長(zhǎng)此以往，這種手工K動(dòng)畫(huà)的方式暴露出很多問(wèn)題：包括效果不盡如人意、所花費(fèi)的時(shí)間還也很長(zhǎng)。在動(dòng)畫(huà)行業(yè)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，美國(guó)好萊塢開(kāi)始通過(guò)「軟件生成」來(lái)做表情動(dòng)畫(huà)。

在CG行業(yè)早已發(fā)展得很成熟的美國(guó)，我們可以從不少作品中看到他們運(yùn)用得爐火純青的面部表情捕捉技術(shù)。

早在2013年，好萊塢工作室在制作電影《未來(lái)學(xué)大會(huì)》時(shí)，就通過(guò)掃描演員面部表情和動(dòng)作，由電腦生成人物角色表演。

現(xiàn)在很多熱門(mén)的電影中，但凡涉及CG的都離不了面部捕捉技術(shù)：《指環(huán)王》中的咕嚕、《金剛》中的大猩猩、或是《阿凡達(dá)》……一眼看上去都讓人難辨真假。

最經(jīng)典的要數(shù)《速度與激情》，影片的男主角保羅·沃克不幸去世，但制作方卻通過(guò)CG技術(shù)“復(fù)活”了保羅。

然而，這樣一項(xiàng)重要的技術(shù)目前在中國(guó)仍是空白，我們能看到行業(yè)內(nèi)基于這個(gè)技術(shù)而產(chǎn)生的兩種顯著現(xiàn)象：

①一直在借用國(guó)外（可能早已淘汰）的技術(shù)，缺少本地化升級(jí)，CG動(dòng)畫(huà)很容易出現(xiàn)對(duì)不上口型的尷尬狀況；
②為他人做嫁衣，大多數(shù)公司都是代理外國(guó)的軟件在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售，卻沒(méi)有一家公司來(lái)自主研發(fā)。

在國(guó)內(nèi)面部表情捕捉技術(shù)已經(jīng)習(xí)慣了借用國(guó)外成果的情況下，居然有一個(gè)中國(guó)團(tuán)隊(duì)意圖實(shí)現(xiàn)國(guó)人在這項(xiàng)技術(shù)上的大突破。

一款名為FACEGOOD的表情捕捉軟件出現(xiàn)了。

FACEGOOD的研發(fā)公司量子動(dòng)力與國(guó)內(nèi)代理國(guó)外產(chǎn)品的公司不同，他們以技術(shù)研發(fā)為主，自創(chuàng)立以來(lái)已發(fā)表論文、專(zhuān)利數(shù)十項(xiàng)。而FACEGOOD則是該公司自主研發(fā)的成果，在各方面測(cè)評(píng)上都有亮眼表現(xiàn)。

小趴要先與大家回憶這部豆瓣評(píng)分8.0的國(guó)產(chǎn)CG動(dòng)畫(huà)——

《地靈曲》

“創(chuàng)意為骨，以華夏文化為髓”，這部耗資數(shù)千萬(wàn)的國(guó)產(chǎn)3D巨制上映之初就獲得了無(wú)數(shù)好評(píng)。

酣暢淋漓的打斗：

豐富自然的表情：

除了內(nèi)涵豐富的劇情本身，《地靈曲》也向我們展示了國(guó)內(nèi)CG技術(shù)，特別是在面部表情捕捉技術(shù)上取得的重大突破。（關(guān)于《地靈曲》的詳細(xì)分析可以看小趴之前推送的文章《這部國(guó)產(chǎn)3D動(dòng)畫(huà)獲虛幻引擎官方推薦！實(shí)時(shí)渲染成趨勢(shì)？》詳見(jiàn)微信公眾號(hào)『動(dòng)畫(huà)學(xué)術(shù)趴』）

一名動(dòng)畫(huà)師力頂多人團(tuán)隊(duì)

《地靈曲》是第一部，也可能是當(dāng)前唯一一部用面部表情捕捉技術(shù)來(lái)做表情動(dòng)畫(huà)的國(guó)產(chǎn)動(dòng)畫(huà)網(wǎng)劇。

這一切都是基于FACEGOOD的技術(shù)支持。

《地靈曲》雖然是網(wǎng)劇，但是制作團(tuán)隊(duì)是按照電影級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做的，僅僅是建模綁定就使用了200—300個(gè)blendshape。

其次，在表情動(dòng)畫(huà)制作上，不同于國(guó)內(nèi)其他使用語(yǔ)音生成表情的3D動(dòng)畫(huà)，F(xiàn)ACEGOOD完全使用真人進(jìn)行捕捉，克服了很多3D動(dòng)畫(huà)中人物只有口型沒(méi)有表情的難題，所有角色都活靈活現(xiàn)，你可以從他們的表情中感受到豐富的情緒變化。

而最讓人吃驚的是，那些精彩的面部表情全部由一個(gè)動(dòng)畫(huà)師負(fù)責(zé)。

傳統(tǒng)流程上，光做表情動(dòng)畫(huà)可能就需要10到20個(gè)人力。但FACEGOOD的制作流程非常簡(jiǎn)便，建模方式是通過(guò)掃描站，用3D掃描的形式去掃描真人，掃描完之后便可以得到FACS表情集作為模型。表情集分解獨(dú)立表情后，就可以拿去做綁定，綁定完就可以用表情捕捉技術(shù)去驅(qū)動(dòng)這套模型了。

“FACEGOOD使我們的制作周期大大縮短，實(shí)現(xiàn)了周更之外，耗費(fèi)的人力也很少。”

量子動(dòng)力CEO王全偉解釋道，如果采用傳統(tǒng)的手工K表情動(dòng)畫(huà)的方式，可能一分鐘的動(dòng)畫(huà)需要整整付出一周的時(shí)間，但如果使用面部表情捕捉技術(shù)，基于人工智能自動(dòng)化的便利，不到一個(gè)小時(shí)就能完成表情動(dòng)畫(huà)的創(chuàng)作。

這意味著，假設(shè)我們傳統(tǒng)K動(dòng)畫(huà)需要每天工作八小時(shí)、辛苦一周完成表情動(dòng)畫(huà)，那么得益技術(shù)的發(fā)展，可能會(huì)實(shí)現(xiàn)高達(dá)90%的效率提升。

這在傳統(tǒng)制作流程中著實(shí)難以想象。

解析：面部表情捕捉技術(shù)

從誕生至今一年多的時(shí)間中，F(xiàn)ACEGOOD已經(jīng)完成了三次軟件升級(jí)。

FACEGOOD 1.0算是FACEGOOD的雛形，它的硬件是有線(xiàn)的，無(wú)法對(duì)多人同時(shí)捕捉，算法魯棒性也比較低。

隨后誕生的FACEGOOD 2.0使用了全新的硬件，除了支持無(wú)線(xiàn)表情捕捉外，算法改進(jìn)也很大。

如今已發(fā)布的最新版本——FACEGOOD 3.0版本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持“加點(diǎn)”與“不加點(diǎn)”兩種方式的表情捕捉。

哪怕對(duì)比國(guó)外知名的同類(lèi)型面部捕捉軟件FACEWARE，F(xiàn)ACEGOOD的表現(xiàn)也毫不遜色。

而在硬件上，F(xiàn)ACEGOOD 3.0已經(jīng)做到了支持多個(gè)攝像頭，實(shí)時(shí)捕捉技術(shù)也已經(jīng)在《地靈曲》中實(shí)現(xiàn)，并大獲成功。

目前，F(xiàn)ACEGOOD正在嘗試構(gòu)建一個(gè)表情解算平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行表情解算時(shí)，可以離線(xiàn)也可以實(shí)時(shí)、可以選擇2D也可以使用3D，具體方法完全交給用戶(hù)去選擇。他們可以根據(jù)自己的項(xiàng)目需要去選擇適合自己的模式。

小科普：面部表情捕捉方案

實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)

一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的電影制作采用的都是非實(shí)時(shí)性的。非實(shí)時(shí)性的優(yōu)勢(shì)是有很高的精度，因?yàn)樗挠?jì)算時(shí)間非常長(zhǎng)；而實(shí)時(shí)性的就比如實(shí)時(shí)面部，制作者可以實(shí)時(shí)的看到自己的動(dòng)畫(huà)。實(shí)時(shí)性的面部表情捕捉有很好的交互體驗(yàn)感，但相對(duì)于非實(shí)時(shí)性的表情捕捉而言，計(jì)算精度比較低，很多細(xì)節(jié)的變化都無(wú)法捕捉。

2D與3D

3D的面部表情捕捉也就是通過(guò)3D重建的方式去進(jìn)行表情的重建。從直觀(guān)感受上來(lái)看，2D與3D的區(qū)別其實(shí)就是一個(gè)攝像頭與多個(gè)攝像頭的區(qū)別。當(dāng)使用多個(gè)攝像頭時(shí)，就會(huì)通過(guò)多角度來(lái)重建一個(gè)3D的人臉，然后通過(guò)人臉去呈現(xiàn)某個(gè)表情。2D則是使用單個(gè)攝像頭進(jìn)行表情捕捉。

“加點(diǎn)”與“不加點(diǎn)”

所謂“加點(diǎn)”，就是在制作一部作品時(shí)，為了捕捉更多的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)，就可以在某個(gè)點(diǎn)上加上一些標(biāo)記點(diǎn)。

制作人舉了一個(gè)很形象的例子：“當(dāng)我再制作臉頰時(shí)，因?yàn)槟橆a本身是很平坦的，并沒(méi)有很明顯的特征，但是它的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)非常多。比如眨眼的時(shí)候臉頰也會(huì)隨之運(yùn)動(dòng)。在需要捕捉這種微小的動(dòng)作時(shí)，就可以通過(guò)“加點(diǎn)”的方式提高動(dòng)作捕捉的精確度。”如今很多優(yōu)秀的好萊塢作品都是加點(diǎn)的。

而“不加點(diǎn)”的表情捕捉就是直接通過(guò)人臉識(shí)別去捕捉。這種方式捕捉精度會(huì)很低。它能夠捕捉到五官，但像臉頰的這種特征就沒(méi)了。

表情捕捉的方案雖然有很多種，但具體怎么使用還是要根據(jù)項(xiàng)目決定。

量子動(dòng)力CEO王全偉介紹道：“比如只是要做一個(gè)游戲，因?yàn)橛螒虮旧砭纫蟛桓?，那就可以?jiǎn)化捕捉方案，制作周期也會(huì)相應(yīng)縮短；如果是要制作電影，那就需要提高捕捉精度，可以采用3D、加點(diǎn)等方式?！?/strong>

而如今的FACEGOOD完全可以做到根據(jù)項(xiàng)目調(diào)整所需的捕捉方案，這對(duì)于廣大動(dòng)畫(huà)人來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)福音。

穩(wěn)定+高精度=完美效果

面部表情捕捉技術(shù)的穩(wěn)定性和捕捉精度一直是兩項(xiàng)重要的參數(shù)。

傳統(tǒng)的面部捕捉經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況。因?yàn)樵谂臄z過(guò)程中，演員身體的運(yùn)動(dòng)在所難免。當(dāng)頭部進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)或是攝像頭產(chǎn)生晃動(dòng)時(shí)，測(cè)重點(diǎn)很容易丟失。

為了解決這個(gè)難題，量子動(dòng)力進(jìn)行了數(shù)次嘗試，終于找到了解決問(wèn)題的方法。

最新發(fā)布的FACEGOOD 3.0版本中，增加了魯棒性，在演員快速移動(dòng)身體時(shí)，鏡頭仍能保持超高的穩(wěn)定性，不會(huì)輕易丟失測(cè)重點(diǎn)。

可以任意加點(diǎn)也讓這款軟件擁有明顯高于其他同類(lèi)軟件的捕捉精度。

穩(wěn)定的鏡頭和超高捕捉精度帶來(lái)的便是堪稱(chēng)完美的表情呈現(xiàn)效果。

呈現(xiàn)效果的好壞主要是根據(jù)曲線(xiàn)來(lái)評(píng)價(jià)的。柔軟度，噪音，口型重建精度等都是評(píng)價(jià)最終效果的重要參數(shù)。FACEGOOD 3.0則做到了“全面兼顧”。把噪音降至最低、增加模型柔軟度、提高口型重建精度，最終向觀(guān)眾們呈現(xiàn)了完美的效果。

虛擬偶像直播

在打通了諸多技術(shù)屏障后，量子動(dòng)力透露，他們將計(jì)劃進(jìn)軍虛擬偶像直播行業(yè)。

虛擬偶像其實(shí)是個(gè)很早的概念。而在這方面起步最早的應(yīng)該是日本。

2007，CRYPTON FUTURE MEDIA以Yamaha的VOCALOID系列語(yǔ)音合成程序?yàn)榛A(chǔ)開(kāi)發(fā)出了一個(gè)音源庫(kù)，也就是眾所周知的初音未來(lái)。

這個(gè)蔥色頭發(fā)的少女一經(jīng)推出立刻贏(yíng)得了超高的人氣，并成為世界上第一個(gè)使用全息投影技術(shù)舉辦演唱會(huì)的虛擬偶像，而“初音未來(lái)”甚至還發(fā)展成了一種文化現(xiàn)象。

跟虛擬偶像不同的是，虛擬直播是近幾年剛剛出現(xiàn)的。隨著動(dòng)作捕捉和表情捕捉技術(shù)的誕生與發(fā)展，這種全新的娛樂(lè)內(nèi)容也慢慢開(kāi)始流行。

量子動(dòng)力在也開(kāi)始在虛擬直播方面進(jìn)行一些嘗試。比如他們準(zhǔn)備和《地靈曲》合作，打造出一個(gè)全新的虛擬偶像。

“因?yàn)樘摂M偶像直播有難以預(yù)估的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于公司而言，這個(gè)虛擬偶像會(huì)是他們可以多次復(fù)用的資產(chǎn)。對(duì)于用戶(hù)而言，虛擬直播讓他們的偶像變得立體，靈動(dòng)，具有互動(dòng)性，而不再只是動(dòng)畫(huà)或電影里的靜態(tài)形象?！?/strong>

在虛擬偶像直播形式方面，量子動(dòng)力也將充分利用FACEGOOD的技術(shù)支持，制作出更“接地氣”的虛擬直播，而不是一昧照搬日本的內(nèi)容。在虛擬直播中會(huì)有主播，也會(huì)有粉絲互動(dòng)，當(dāng)然這些都會(huì)置于二次元的3D場(chǎng)景中，同時(shí)也會(huì)增加一些很炫的效果。比起正統(tǒng)的直播，它會(huì)更像是一種游戲體驗(yàn)，會(huì)有一些培養(yǎng)及養(yǎng)成在里面，而形式上會(huì)更傾向于一對(duì)一或一對(duì)多的形式。

“我們絕不會(huì)自己標(biāo)榜自己的軟件有多厲害，一切評(píng)判全部交給用戶(hù)?！?/strong>

量子動(dòng)力秉持著這個(gè)態(tài)度做出了一個(gè)重大決定——FACEGOOD 3.0對(duì)用戶(hù)免費(fèi)開(kāi)放。

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在面部表情捕捉技術(shù)仍是一片空白的國(guó)內(nèi)，量子動(dòng)力研發(fā)出的FACEGOOD本身就已經(jīng)突破了國(guó)外技術(shù)壁壘，而現(xiàn)在，他們選擇用互聯(lián)網(wǎng)思維來(lái)推廣自己的軟件。但在國(guó)外同類(lèi)型軟件售價(jià)極高的現(xiàn)在，F(xiàn)ACEGOOD 3.0依然完全免費(fèi)，其下載使用也沒(méi)有任何門(mén)檻的。

比起銷(xiāo)售軟件，量子動(dòng)力更希望通過(guò)用戶(hù)的親身試用來(lái)給FACEGOOD 3.0一個(gè)客觀(guān)中肯的評(píng)判。

相信在不久的將來(lái)，國(guó)人一定能在表情捕捉技術(shù)上能夠取得更大的進(jìn)步，打破國(guó)外技術(shù)壁壘的同時(shí)，也做出屬于國(guó)人自己的特色。

不知道這款有心的國(guó)產(chǎn)軟件能否助力國(guó)產(chǎn)CG動(dòng)畫(huà)再上一個(gè)臺(tái)階？

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