数字人物:3Lateral破解实时面部表演的密码

2019-03-11      来源:http://www.vix.cn/ 

你很可能已经亲眼见识过3Lateral的工作成果。许多3A级游戏的面部捕捉和动画背后都有这家公司的努力,例如漫威的《蜘蛛侠(Spider-Man)》、动视的《使命召唤(Call of Duty)》和Rockstar Games的《侠盗猎车(Grand Theft Auto)》与《荒野大镖客(Red Dead Redemption)》。3Lateral在《Siren》《地狱之刃(Hellblade)》《Osiris Black with Andy Serkis》等项目中已经与Epic Games进行过实时数字人物方面的合作。


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Mastilovic爱上面部动画是因为在1989年看了突破性的电影《深渊(The Abyss)》,在该片中导演詹姆斯?卡梅隆(James Cameron)创作了电影史上第一个完全由水组成的CG面孔。

“当时我完全被那个镜头迷住了,”Mastilovic说,“我想详细了解它是怎么做出来的。”

十五年后,Mastilovic将会在自己的故乡西伯利亚创立3Lateral,并永远改变业界进行面部动作捕捉和完成表演的方式。

从微表情到真实表演

支持3Lateral工作的基础系统是面部动作编码系统(FACS),它对面部肌肉的动作进行了分类。FACS是在1960年代由研究者Paul Ekman 博士开发的,他研究了一些未受现代化影响的文化,发现一切人类用来表达情感的面部表情都是相同的。

Ekman的研究促使他发展出了一门叫做“微表情”的学问,它是指全世界所有人共有的面部肌肉收缩动作。“有一种全人类通用的非口头语言存在,这个事实让我很高兴,”Mastilovic说。

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虽然视觉特效界早已使用FACS指导手动设置关键帧的面部动画,但3Lateral在此基础上又前进了一步。3Lateral的部分秘诀就是“骨架绑定逻辑”,它超越了传统的面部捕捉系统,在保留演员实时表演的精髓的同时,将它以符合实际的方式定向到数字角色上。当演员在摄像机前进行实况表演时,3Lateral的系统会将演员的面部动作实时转换为FACS,然后告诉目标面部骨架绑定该做什么。

为了将真人表演合理变换到完全不同的面部结构上,3Lateral引入了数字DNA的概念。“DNA是我们在特定的一副面孔上观察到的一组测量结果,”Mastilovic解释说。“DNA文件包含相对于通用模型的特定于某个人的偏移。然后这个DNA文件就会成为将几何数据转换为语义数据的钥匙。”

3Lateral最近在《Osiris Black》项目中展示了这种技术,将演员安迪?瑟金斯(Andy Serkis)的一段莎士比亚话剧独白表演实时定向到了一个异形角色上。视频展现了这种虚拟制片技术的威力,尽管瑟金斯的面部特征与目标角色差异很大,原版表演中的真实感、情感和感染力都被保留了下来。“那是将表演翻译成这种通用非口头语言的技术,”Mastilovic说。“我们做的基本上就是把他【瑟金斯】的表演转换成FACS代码,然后加载到异形身上。”

这个成果震惊了业界,也开辟了虚拟制片领域的实时面部表演捕捉的新天地。

超越骨架绑定:与Epic Games合作的未来

Epic在上个月收购了3Lateral。为了在CG中实现栩栩如生的人物表演,Mastilovic决心奋斗终生,他希望扩大3Lateral的研发团队,尤其希望开发出可以面向大众提供的工具。

令他苦叹的是,由于对面部捕捉和动画的需求不断增加,3Lateral去年不得不婉拒了客户向他们提议的95%的项目。Mastilovic希望随着任何人都能使用的新工具推出,再也不会有人失望地离去。

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Mastilovic认为虚幻引擎作为一个工具的应用范围远不止是游戏,未来它还可应用于机器学习、通信、个人自我修养、社会研究,等等。在电影制作方面,他认为除了简单的面部捕捉,它在虚拟制片中还有许多立竿见影的用途。例如,可以实时地对演员的部分表演重新合成,为镜头尝试不同的情感节奏。

“有关的应用举不胜举,”他说。“这种技术开辟了一个充满机会的美妙新天地,用户将会反过来给我们提供灵感,向我们展示我们根本没有想过的用途。”