作為下一代計(jì)算平臺(tái),虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)產(chǎn)業(yè)不但有提供平臺(tái)和資源的巨頭爭(zhēng)相加入VR市場(chǎng)陣營(yíng),而且深耕行業(yè)應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)企業(yè)也漸露崢嶸,多人同場(chǎng)景內(nèi)互動(dòng)已經(jīng)逐漸成為VR解決方案的一種標(biāo)配,越來(lái)越多針對(duì)各自垂直行業(yè)的VR成功案例便是VR行業(yè)良好發(fā)展態(tài)勢(shì)的有力佐證。然而,目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)多人互動(dòng)大空間VR方案往往只能追蹤到玩家雙手和頭部的信息,在互相共處的虛擬空間里,玩家之間只能看到對(duì)方準(zhǔn)確的頭和手的位置,卻沒(méi)有完整的身體姿態(tài)同步。在某些行業(yè)應(yīng)用的需求里,這大大降低了VR的沉浸感和互動(dòng)真實(shí)度,限制了用戶(hù)體驗(yàn),也限制了行業(yè)發(fā)展。據(jù)悉,為順應(yīng)VR行業(yè)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì),解決捕捉局限,全面升級(jí)核心技術(shù),革新VR行業(yè)發(fā)展,引領(lǐng)虛擬現(xiàn)實(shí)“行業(yè)應(yīng)用”進(jìn)入更深度更逼真的人機(jī)交互時(shí)代,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先動(dòng)作捕捉企業(yè)深圳市瑞立視多媒體科技有限公司,已正式宣布,即將推出用于多人全身動(dòng)作捕捉的軟件Tenoomi和Rovonga兩位“新成員”:

RTS-Tenoomi 全身動(dòng)捕展示圖

即將迎來(lái)的全身動(dòng)捕“新成員”——

RTS-Tenoomi是瑞立視(Realis)推出的一款基于剛體的全身運(yùn)動(dòng)捕捉軟件,適用于VR虛擬現(xiàn)實(shí),虛擬主播,虛擬拍攝等需要實(shí)時(shí)(Real-time)進(jìn)行人機(jī)交互的場(chǎng)合。于2018年5月已正式發(fā)布并可投入商用。軟件最大的特色是除了全身動(dòng)作捕捉等基本功能之外,其SDK將直接與各大VR引擎(虛幻4,Unity等)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接。體驗(yàn)者的身體動(dòng)作會(huì)直接表現(xiàn)在VR引擎內(nèi),與場(chǎng)景內(nèi)的模型和交互邏輯進(jìn)行零時(shí)延的精準(zhǔn)互動(dòng)。

Tenoomi工作時(shí),要求在表演者的頭部、雙手、雙腳以及背部布置剛體,接收瑞立視(Realis)的跟蹤定位軟件RTS-Tracker傳來(lái)的表演者身上的剛體數(shù)據(jù)(剛體的位置及朝向信息),獲取表演者的肢端位置,然后結(jié)合IK技術(shù)以及HSM模型進(jìn)行全身骨骼解算,估算出表演者的全身動(dòng)作骨骼姿態(tài)。

據(jù)悉, Tenoomi具有以下特點(diǎn):

高效自然的數(shù)據(jù)解算

RTS-Tenoomi可一鍵獲取來(lái)自RTS-Tracker的高精度剛體數(shù)據(jù),每個(gè)人只需6個(gè)剛體數(shù)據(jù),便可進(jìn)行全身骨骼解算,數(shù)據(jù)處理量少,從而能實(shí)現(xiàn)低延時(shí)的多人精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)交互。要知道,傳統(tǒng)的動(dòng)作捕捉常見(jiàn)的一種手法是表演者需換上貼身的緊身衣,在緊身衣上貼滿(mǎn)數(shù)十個(gè)反光點(diǎn),或是穿上渾身節(jié)點(diǎn)和線(xiàn)纜的慣性式穿戴設(shè)備。其目的是做到高流暢度的動(dòng)作結(jié)算。然而,考慮到VR應(yīng)用必須滿(mǎn)足的高效型和穿戴性,VR的體驗(yàn)者們不可能每次體驗(yàn)前都進(jìn)行繁瑣的穿戴或緊身衣服的更換。因此,Tenoomi在設(shè)計(jì)了進(jìn)行骨骼解算與重定向時(shí),對(duì)用戶(hù)體型和重定向的人物模型無(wú)要求,即只需6個(gè)剛體數(shù)據(jù),無(wú)論用戶(hù)胖瘦、高矮皆可解算出自然流暢的全身骨骼姿態(tài),并將骨骼重定向到不同比例、不同骨骼的虛擬人物模型上,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

支持在線(xiàn)多人實(shí)時(shí)交互

目前國(guó)外可見(jiàn)的全身動(dòng)捕軟件中,雖然能實(shí)現(xiàn)全身流暢的動(dòng)捕,但大部分以支持在線(xiàn)錄制影視,體育科研等動(dòng)作和線(xiàn)下動(dòng)作編輯為主,較少有在線(xiàn)多人全身動(dòng)捕的實(shí)時(shí)交互應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)有的全身動(dòng)捕過(guò)程中,交互的數(shù)據(jù)處理量龐大,一旦進(jìn)行多人同時(shí)實(shí)時(shí)捕捉,容易在VR里產(chǎn)生嚴(yán)重的延遲,這是體驗(yàn)者無(wú)法接受的。多人在線(xiàn)實(shí)時(shí)全身互動(dòng)過(guò)程中,有如下問(wèn)題:單人的全身動(dòng)捕很容易做到,但是同一個(gè)場(chǎng)景多人的全身動(dòng)捕就很困難,因?yàn)槊慷嘁粋€(gè)人,全身動(dòng)捕的剛體數(shù)量就直線(xiàn)上升,如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,如何規(guī)避和估算遮擋,如何進(jìn)行骨骼解算才能保證實(shí)時(shí)性和高精準(zhǔn)度同時(shí)交互;

為解決上述問(wèn)題,瑞立視推出的RTS-Tenoomi在數(shù)據(jù)處理方面做了大量的優(yōu)化,首先是體驗(yàn)者的穿戴剛體數(shù)減少到了6個(gè),這減少了源數(shù)據(jù)量。但為保證全身骨骼估算效果,Tenoomi應(yīng)用了具有瑞立視自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的骨骼姿態(tài)算法進(jìn)行骨骼解算,該算法能夠成功優(yōu)化遮擋問(wèn)題,并且在源數(shù)據(jù)量較少的情況下也能進(jìn)行精確、流暢、自然的全身骨骼估算,從而能夠保證多人同時(shí)在線(xiàn)實(shí)時(shí)的全身互動(dòng),這在業(yè)界內(nèi)非常少見(jiàn)的。

良好的用戶(hù)體驗(yàn)

Tenoomi具有友好的UI交互接口,能夠給用戶(hù)良好的交互體驗(yàn)。用戶(hù)在體驗(yàn)時(shí),無(wú)需穿上特制的衣服,只需戴上簡(jiǎn)單手套或腳套,穿戴方便,便于體驗(yàn)。并且,在體驗(yàn)者體型相差不大的情況下,即使用戶(hù)發(fā)生變化,Tenoomi在不更換解算器的情況下也能精確進(jìn)行全身解算,這樣可以簡(jiǎn)化用戶(hù)操作流程,提升用戶(hù)體驗(yàn)。

Unreal Engine、Unity引擎無(wú)縫對(duì)接

Tenoomi同時(shí)捆綁其專(zhuān)用的UE4/Unity SDK進(jìn)行發(fā)布。不管開(kāi)發(fā)者用的是哪個(gè)引擎,哪個(gè)版本,Tenoomi都能進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接與支持。想要在VR里實(shí)現(xiàn)全身動(dòng)作捕捉的開(kāi)發(fā)者們不用再去編輯自己的IK藍(lán)圖或C++代碼,Tenoomi的SDK為開(kāi)發(fā)者們處理好了在VR里的一切姿態(tài)動(dòng)作表現(xiàn)。并且SDK是以免費(fèi)的形式提供給開(kāi)發(fā)者團(tuán)隊(duì)。只要開(kāi)啟軟件,多個(gè)虛擬角色就可以在VR里進(jìn)行自然真實(shí)的全身動(dòng)作交互。

廣泛的行業(yè)應(yīng)用

基于動(dòng)捕技術(shù)的Tenoomi骨骼評(píng)估可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的VR場(chǎng)景中,如VR大空間游戲場(chǎng)館、軍事訓(xùn)練、職業(yè)培訓(xùn),康復(fù)訓(xùn)練等。通過(guò)多人同場(chǎng)景的姿勢(shì)同步,在VR里可以做到更真實(shí)的動(dòng)作訓(xùn)練,逃生路線(xiàn),仿真培訓(xùn),姿態(tài)分析等,成為更深度更自然的虛擬環(huán)境人機(jī)交互手段。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)瑞立視準(zhǔn)備推出的另一個(gè)全身動(dòng)捕“新成員”RTS-Rovonga。Rovonga是瑞立視推出的一款基于全身布點(diǎn)式的運(yùn)動(dòng)捕捉軟件,能實(shí)現(xiàn)高精度,數(shù)據(jù)干凈,丟失率低的多人全身運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)捕捉,主要用于影視級(jí)別的高流暢性動(dòng)畫(huà)制作行業(yè),科研,人體分析,體育運(yùn)動(dòng)等行業(yè)。預(yù)計(jì)將在8月份的Siggraph加拿大展上首次面市。據(jù)瑞立視相關(guān)人員透露,這兩款全身動(dòng)捕軟件將相輔相成,配合不同的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)揮其不同的作用。

RTS-Rovonga全身動(dòng)捕展示圖

目標(biāo)是更深度的人機(jī)交互產(chǎn)品形態(tài)

伴隨娛樂(lè)消費(fèi)市場(chǎng)需求的崛起,虛擬現(xiàn)實(shí)的行業(yè)應(yīng)用需求也在釋放巨大潛力,越來(lái)越多垂直行業(yè)的需求,專(zhuān)業(yè)度要求越來(lái)越高的項(xiàng)目需要有技術(shù)背景的團(tuán)隊(duì)來(lái)支撐。

據(jù)悉,瑞立視CEO許秋子表示:“瑞立視一直致力于光學(xué)動(dòng)作捕捉和人機(jī)交互多媒體技術(shù),而目前正式可以對(duì)外推出的全身動(dòng)捕系統(tǒng),也是致力于為更多用戶(hù)提供一個(gè)性?xún)r(jià)比較高,完全國(guó)產(chǎn)自主研發(fā),專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持力度高的動(dòng)作捕捉解決方案。在虛擬世界中,虛擬化身的全身動(dòng)作捕捉質(zhì)量意味著我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超真實(shí)的虛擬人類(lèi),他們將在他們的世界中更真實(shí)的移動(dòng)和互動(dòng)。而在以前,要實(shí)現(xiàn)相同水平的真實(shí)程度需要花費(fèi)很多時(shí)間和更多成本。瑞立視的全身動(dòng)作捕捉解決方案對(duì)于影視、軍事、VR開(kāi)發(fā)者、體育運(yùn)動(dòng),工業(yè)仿真領(lǐng)域等的下一時(shí)代項(xiàng)目至關(guān)重要。”

隨著VR的技術(shù)發(fā)展逐步進(jìn)化,我們正在向著自己曾經(jīng)夢(mèng)想中的完美世界進(jìn)發(fā)。今后的VR體驗(yàn)必定朝著越來(lái)越真實(shí),越來(lái)越自然融入的人機(jī)交互世界的方向前進(jìn)。動(dòng)作捕捉技術(shù)是未來(lái)VR技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵性交互技術(shù),已經(jīng)被國(guó)家工信部列為VR五大關(guān)鍵性技術(shù)之一。在未來(lái),我們不會(huì)僅僅滿(mǎn)足于坐在電腦電視前對(duì)著屏幕按鍵鼠標(biāo)鍵盤(pán)進(jìn)行操作,我們希望獲得是可以在不同世界穿梭、不同時(shí)空穿越的全維度沉浸式交互手法。

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