基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型的信息化分析

蔡芝蔚++陶燎亮

摘要：基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型的分析与研究，不同于通过传统DV拍摄方式的研究，它通过标记的搜索、舞者姿态数据获取、舞者姿态数据曲线形成、自遮挡的处理及数据修正等步骤精确记录真实舞者各关节的三维运动轨迹，实现动作的到点分析，有利于真实地保存每组畲族舞蹈的艺术精华，有利于为今后对畲族舞蹈的研究、创编和影视还原提供精准的数字平台，也为作为省非物质文化遗产的代表作名录的畲族舞蹈的保护开辟一个新的领域，对于民族文化的保护和科学化发展有着深远的意义。

关键词：畲族舞蹈 动作捕捉 动态造型

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0223-02

Abstract：Analysis and Research about the dynamic modeling of the She nationality dance which based on the motion capture technology， Different from traditional research through DV shooting mode， it is labeled with the search， dancers， dancers attitude data acquisition attitude data curve formed， self occlusion processing and data correction steps accurately records the real dancers of each joint action to achieve three-dimensional movement locus， the point analysis， is advantageous to the artistic essence truly save each of the She nationality dance， is conducive to provide accurate digital platform for the future of the dance of the She nationality research， creation and film reduction， protection also for on behalf of the provincial intangible cultural heritage list of the She nationality dance opens up a new field， and has far-reaching significance for the protection of national culture and scientific development.

Key Words：The dance of the She nationality； motion capture； dynamic modeling

1 引言

随着近几年来，动作捕捉技术飞速发展，实现了数据还原的高质量、高速度性，使得对于表情、动作的研究进入了全新的时代。2005年畲族舞蹈被列入省非物质文化遗产的代表作名录，为了使这一舞种能够很好的保留、传承，动作捕捉技术得以在这里起到重要的作用。目前的动作捕捉系统主要分为机械式动态捕捉系统、声学式动态捕捉系统、电磁式动态捕捉系统、惯性动态捕捉系统和光学式动态捕捉系统5种[1]。动作捕捉技术通过标记的搜索、舞者姿态数据获取、舞者姿态数据曲线形成、自遮挡的处理及三维校验与数据修正等步骤获取舞者各关节的三维运动轨迹，实现舞蹈姿态的数字化，将这些所有的可量化数据存入至数据库中最终完成对民族文化的保护，从而实现对非物质文化的传承与保护。同时也为今后基于动作表情类及动作分解的动态造型分析提供借鉴。

2 基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型的重要性

畲族是一个具有悠久历史的民族，畲族舞蹈也如其它舞蹈一样，早期为一种代代相传的仪式舞，随着历史的不断发展得以不断改进，最终形成了如今具有自己独立特色的舞种。然而历史的发展不仅仅是正面的，它也造成了这种舞种的停滞，畲族舞蹈出现了断层的现状，为了能让这种舞种得以传承，基于动作捕捉的研究变的尤为重要。正因为畲族舞蹈有其特有的民族音乐和基本的舞蹈动作，这也让畲族舞蹈的动作采集与实现成为可能。

3 基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型的过程

3.1 标记的搜索

基于光学式动作捕捉技术是通过追踪标记点来进行搜索，我们让畲族舞蹈表演者穿上如图1所示的标记服，标记服上的标记点是采用特殊材质做成的发光点，发光点在多台外部摄相机的照射下可以从不同角度反射出RGB值相同的光[2]，从而完成标记的搜索。

3.2 舞者姿态数据获取

如图2所示，多台外部摄相机负责捕捉标志点的运动位置信息，并通过数据传输信号将所捕捉到的信号传送到计算机系统。对于同一个点而言，通过多台外部摄相机就可以确定其在空间中的位置，从而获取到舞者在某一时间点的空间二维姿态数据。

3.3 舞者姿态数据曲线形成

从上述方法中所获得的舞者的姿态数据为二维的静态图形，当这些摄相机以一定的速率完成拍摄后，这些连续的二维图像就形成了三维空间的运动轨迹，集合每个点的运动动作，再根据各个点之间的约束条件，最终形成舞蹈者完整的运动姿态数据曲线。

3.4 自遮挡的处理

受周围环境的影响，在舞蹈采集过程中难免会采集到杂点，这些杂点与标记点产生自遮挡，因此必须先对这些杂点进行去噪与平滑处理。同时由于畲族舞蹈有其自身刚柔并进，灵秀质朴的特点，在舞蹈过程中受动作幅度等原因的影响，标记点的识别中难免会产生关键点的自遮挡，使人视觉上产生手与身体各个部分交错与重叠的现象，也要对这些点进行微调数据修补，最终完成自遮挡处理。endprint

3.5 数据修正

即使事先做了许多准备工作， 但是受舞蹈动作特点及摄相机拍摄速率和周边环境的多重影响，还是不可避免会出现个别的标识点无法连续识别，重新捕捉数据也难以保证数据完整性，所以在这种情况下，我们必须对捕捉到的内容在PC端进行数据修补。

经过以上步骤我们就能将事先编排好的畲族舞蹈动作的动态造形进行骨骼层的数字化保存，在之后的运用中可以对其进行蒙皮，建模，动画及影视运用，为后续的开发与研究进行技术共享与支持。

4 结语

本文对基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型进行的分析与研究，意在探索应用动作捕捉技术对我国民族舞蹈舞姿进行全方位的三维数字化保护的方法[5]，畲族舞蹈三维数据化工作有利于真实地保存每组畲族舞蹈的艺术精华，有利于为今后对畲族舞蹈的研究、创编和影视还原提供精准的数字平台，也为作为省非物质文化遗产的代表作名录的畲族舞蹈的保护开辟一个新的领域，对于民族文化的保护和科学化发展有着深远的意义。

参考文献

[1]杨贵杰，孙立，崔乃政等.空间矢量脉宽调制方法的研[J].中国电机工程学报，2001，21（5）：79-83.

[2]蔡群，任荣喜，邱望标.贵州少数民族非物质文化遗产的数字化保护方法研究[J].贵州工业大学学报，2007（4）.

[3]高维松，钱微，陈鹏.基于双目立体视觉的人体运动仿真[J].计算机工程，2010，36（24）：158-160.

[4]人体关节正常活动范围[EB/OL]. [2011-04-06].http：//wenku.baidu.com/view/72cb220a79563c1ec5da7174.html.

[5]徐海川.观察与模拟——浅谈运动捕捉技术在动画创作及教学中的应用[J].艺术教育，2013（9）.

[6]李明宇，赵亮，姜军.运动捕捉技术应用研究调查报告[J].科技信息，2011（36）.

[7]李晓丹.人体动作捕捉技术综述以及一种新的动作捕捉方案[J].中国西部科技，2011年05月（下旬）：35-37.

[8]Sturman，David J. A Brief History of Motion Capture ForComputer Character Animation. "Character Motion Systems"，SIGGRAPH 94：Course 9. Web，2011-02-27.endprint