從Tim Sweeney訪台看遊戲中動態與動態捕捉(Motion Capture)技術的發展

從Tim Sweeney訪台看遊戲中動態與動態捕捉(Motion Capture)技術的發展

提到Epic Game Studio,相信有接觸電玩或是3D影像創作的玩家都一定會聯想到Unreal tournament。而Unreal tournament這個遊戲正是Unreal engine的代表作之一。每一代的unreal engine都代表著對當代遊戲發展的貢獻與技術上的突破。談到unreal engine, Epic Game Studio創辦人 Tim Sweeney的名子就如影隨形。此次筆者想藉由Tim Sweeney在台灣的演講與讀者分享未來遊戲發展趨勢,同時簡略介紹動態捕捉技術的可能發展。

未來遊戲的發展趨勢

筆者在2010年年初接到了The Art Institute of Raleigh的job offer,便駕車前往北卡羅萊納州的首府雷利Raleigh(雷利- 杜洪都會區)想看看環境。 當時跟主管聊到約40分鐘車程外的Epic Game Studio,得知北卡州政府對數位內容、訊息產業、及生物科技在稅賦上有非常大的優惠。難怪北卡在美國具有生物科技與資訊產業之州的美名(世界許多知名的藥廠 如Pfizer與 Bayer 有研究室與分部設在北卡)。

在一陣閒聊之下,對方問我:『你認為未來遊戲趨勢是將是如何?』我想了一下,說:『我想未來遊戲發展會先朝著mobile game與console game這兩大方向走, 但漸漸會向mobile game傾斜, 之後兩者間的界定會慢慢模糊。』 根據著名部落格digitalbuz的研究, 行動遊戲在2015年的產值會達到540億美金/年。同時,還指出 84%的平板電腦使用者玩遊戲。由此可知, 在開發遊戲時「跨平台」是重要的課題。跨平台旨在行動遊戲與家用遊戲的結合。家裡玩console,出門時拿出手機還可以接續在家裡玩時的進度。換句話說在未來遊戲發展趨勢上, 筆者有跟Tim Sweeney相同的看法。

對此,筆者認為剛進入遊戲開發領域的讀者,不妨可以選擇Unity這套開發工具,它不僅可以簡易的publish跨平台的遊戲, 且入門的門檻相對較低,官網上就有免費的版本提供下載。

為何要提到Motion Capture?

在演講致詞中Tim Sweeney提到, 希望「增加溝通」進而提高生產效率。「縮短開發時程」是讓藝術家也能調整特定的參數而不用透過複雜的程序語言。在行動遊戲已成主流的現在,遊戲公司更是兢兢業業想要及時推出最新的遊戲。 當然這牽涉到很多環節,而本文提及的動態捕捉的技術, 則可以大大縮短遊戲動畫的生產時間。

舉Rockstar Game Studio這家遊戲公司為例,它所採用動態捕捉技術, 是傳統光學捕捉系統(optical-based motion capture system)),  如圖一與圖二。在演員身上標記(mark)反光點,這些反光點並不是隨便標記的,而是根據所使用的系統。圖一與圖二是遊戲業界經常使用的 Vicon系統 (通常不同的系統會有一些些不同, 但重點都是要對應到系統中預設的label,而這些labels則對應到角色的骨架(rig)上)。

 

   圖一                                                                 圖二

雖然傳統的hand-keyed animation雖然還是可見, 但已漸漸從主流上退去.  像最近的當紅遊戲L.A Noire就是採用動態捕捉來完成所有的劇情橋段

光學動態捕捉的缺點

雖然光學式動態捕捉系統在業界已經行之有年,也確實加速了遊戲,電影動畫的生產速度,但其缺點有:

  1. 當進行多人捕捉時(multiple capture)反光點會有被其他演員遮蔽的可能
  2. 對場地的要求較高:如想要捕捉一段爬樹的動畫,那就要在場地搭建道具樹,或者根據腳本搭建所需要的場景
  3. 抓取的資料(raw data)必須先經過前置處理,才能套用在角色上,在抓取動作資料的當下並不知道此次抓取是否適合。換句話說無法及時預覽最終結果,所以通常會有好幾次的capture sessions。

筆者最近研究的項目:Radio wave based motion capture

筆者最近研究的項目之一便是利用電波式(radio wave based)的動態捕捉系統,嘗試改變傳統動態捕捉的生產流程。

圖三

圖三是一個簡單的流程圖, 代表光學式動態捕捉的工作流程。筆者研究電波式的動態捕捉系統的目的, 則是要刪去中間兩項,直接將captured raw data輸出成最終動畫結果。

電波式動態捕捉系統優點有:

  1. 電波為無指向性發散, 無光學式系統的遮蓋問題
  2. 體積小、可攜。這意味我們可以突破場地限制, 到戶外進行動態捕捉. 如此一來就可以考慮不搭建場景
  3. 可運行在智慧型手機上,這意味著可以隨時抓取隨時生產.

相關研究資訊(電波式動態捕捉晶片成為遊戲控制器 )可參考筆者的影片

動態捕捉技術的可能發展

筆者認為,動態捕捉技術未來也可能朝著本文的主旨:跨平台 的方向發展。換句話說, 當你在戶外,使用手機捕捉到你的朋友爬樹的動態資料,在此同時將資料傳回家裡電腦, 並用遠程操控將合成後的動畫回傳到手機上,及時預覽抓取的效果。對比傳統的工作的流程, 將大大的縮短後製時間,也符合了Tim Sweeney所謂提高生產效能的理想與趨勢。

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