基于动作捕捉技术的舞蹈虚拟展示平台设计分析

　　【摘要】动作捕捉技术主要是指人体在进行舞蹈过程中，通过光学传感器设备模拟出空间中的运动轨迹，然后将其输入动画软件中形成可应用的数据‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 在三维动画软件中，首先需要建立人物模型，根据舞蹈者所演绎的舞蹈特点，设计出合理化的服饰，并与动作捕捉技术所得来的数据进行相应结合，生成为舞蹈数据‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 最后通过在虚拟仿真软件中建立可视化场景，进一步表现出虚拟的特点，从而在虚拟平台上进行舞蹈的全方位演示‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

　　【关键词】动作捕捉技术; 舞蹈; 虚拟展示平台

　　我国历史悠久，从古到今，经过漫长岁月，人们用智慧创造了丰富的文化艺术，比如音乐、舞蹈等。 但如何在时代发展背景下更好地传承先祖所留下来的民族舞蹈文化，并将这些舞蹈资料以数据形式永久保留，是一个值得研究的课题。 本文基于动作捕捉技术的基础上，展示了舞蹈数据虚拟展示平台。

　　1.动作捕捉系统的概念

　　运动捕捉技术主要是通过转变人体运动信息，让计算机参与应用和识别过程，并用所捕捉到的技术更好地模拟三维空间，从而转化成为虚拟空间中的数据。 动作捕捉系统还会先收集人体运动特征，将捕捉到的信息投射到虚拟模型中，而在捕捉过程中也会一边模拟动作、一边收集信息，然后将模特各个动作上的关节点保存下来。 在采集到数据后，可从动作捕捉设备中详细了解数据的详细信息，从而生成能为计算机能识别的数据。 在获得动作数据之后，采用三维软件建立人体三维模型，其三维模型必须详细模拟出人物各个部位的特征。 在人体建立模型完成后，还需要建立人体服饰模型。 由于各个舞蹈类型的不同，其在舞蹈表演过程中所穿的服饰也不相同，因此要根据男性舞蹈者和女性舞蹈者的区别建立舞蹈服饰模型。 在服饰模型完成建立之后，还需要进一步建立身体三维模型，之后则展开蒙皮准备，将骨骼和模型进行结合，然后根据模型服饰的特点，确定好蒙皮的类型，然后再将数据导入动作捕捉系统中，从三维软件中带动数据生成为动画，完成动作捕捉技术下舞蹈虚拟平台的展示，为后续平台设计奠定良好的基础。

　　2.舞蹈数据到三维动作的形成

　　采集舞蹈数据是实现舞蹈数据保护和展示的重要环节，也是舞蹈数据应用和处理的基础，在舞蹈虚拟展示平台中通过收集各种各样的舞蹈素材，经过舞蹈者的演绎，通过动作捕捉技术能够采集舞蹈数据，并将舞蹈数据全面转化成为三维动作中能识别的舞蹈数据，从而通过虚拟引擎完美展现舞蹈的实际内容。

　　2.1收集舞蹈素材

　　采用先进的数据记录设备，比如数字摄像机以及相机等设备，向民间舞者和舞蹈学者收集舞蹈素材，从而将其录入舞蹈虚拟展示平台中，形成完整的舞蹈素材库。

　　2.2舞蹈素材数字化

　　在全面整理并汇总舞蹈素材后，通过分析不同的舞蹈学者，根据不同素材让舞蹈者做出不同的舞蹈动作，然后利用动作捕捉技术将舞蹈者的各种舞姿更好地记录下来，将舞蹈动作转化为舞蹈数据，实现舞蹈素材数字化的转变。

　　2.3建立三维模型

　　收集正常男性舞蹈者和女性舞蹈者的身材比例，并将比例数据录入舞蹈虚拟展示平台中，从而建立正确的三维模型，根据舞蹈服饰的特点，建立舞蹈服饰模型。 舞蹈服饰模型包括两套，其一是简单模型，应用于舞蹈虚拟展示平台中的信息较少; 另外一种则是复杂模型。 在三维软件中，舞蹈者的服饰都比较复杂，这是无法在虚拟展示平台中进行设计的，只有在舞蹈素材生成后的舞蹈动画中才能看到。

　　2.4动作捕捉数据结合三维动画

　　通过动作捕捉系统和三维软件，实现了动作捕捉技术和三维动画的相互结合，从而在采集舞蹈数据、建立舞蹈模型中，为舞蹈者模型增加了更丰富的肢体动作和神态神情表现，在完成了舞蹈动画和素材的采集之后，在三维软件中，可将舞蹈动作数据和舞蹈模型文件全面保持，生成计算机更方便保存的格式。

　　3.在动作捕捉技术下舞蹈虚拟展示平台的设计

　　在动作捕捉技术下设计舞蹈虚拟展示平台，目前主要是利用三维游戏引擎来全面实现设计，具体的设计模块主要包括以下几项。

　　3.1开场模块

　　开场模块，在舞蹈虚拟展示平台中就是一段三维动画视频，也可以这么理解，在一些影视作品或是游戏作品中，都要有一个开场导航的界面，其中包括展示平台名称、展示平台内容等，就像一个菜单系统一样。

　　3.2选择舞蹈模块

　　根据不同舞蹈的分类，在舞蹈虚拟平台中可以根据自己的需求和喜好选择舞蹈类型，主要包括以下几种。 一是自我性舞蹈。 这种舞蹈模式比较简单，也没有固定的动作和节奏，全程较为活泼自由，由舞蹈者即兴舞蹈，随意性较强，只要能跟上音乐节奏即可。 二是群众性舞蹈。 这种舞蹈形式比较自由，舞蹈特点更为轻松愉快，舞蹈过程中不强求舞蹈者舞蹈动作的一致性，也不强求舞蹈队形的统一。 三是在晚会和婚礼上的舞蹈。 这些场合的舞蹈要突出个性，彰显精彩，舞蹈动作的特色就是乐观、自由、诙谐、活泼。

　　3.3选择性别模块

　　这个模块的主要功能是在舞蹈虚拟展示平台上可以对男女性别进行选择。

　　3.4舞蹈换装模块

　　在舞蹈虚拟展示平台中，可根据不同舞蹈类型，为舞蹈者选择不同的服饰。 由于不同地域的舞蹈选择的服装也不尽相同，因此舞蹈虚拟展示平台的设计换装模块，能够为舞蹈者选择更加适合的服装，从而完善动画模块。

　　3.5摄像控制模块

　　三维软件的控制能力比较强大，当人们通过软件观看舞蹈动作时，可以像操作软件一样方便，仔细观察舞蹈动作时，可用计算机控制舞蹈进程和舞蹈类型，这样一来便能够更完善地展示舞蹈作品。 摄像控制模块利用游戏引擎的摄像控制技术，能够达到控制的最佳效果。 在舞蹈虚拟展示平台上完成以上五个模块的设计后，就能够编译、组装成一个独立的舞蹈虚拟展示平台，设计出来的舞蹈虚拟平台能通用于计算机和手机系统。

　　4.舞蹈虚拟展示平台的应用

　　利用舞蹈虚拟展示平台，可将舞蹈形式全面趋向于数字化，还可将其拓展应用到以下行业。

　　4.1互联网

　　在互联网游戏行业中，利用游戏引擎可以在互联网下展示和传播能够生成编制的舞蹈系统，还能够在手机上形成App控制软件，可在互联网上使舞蹈虚拟展示平台得到更好的传播。

　　4.2教学研究

　　在教学方面，合理科学地应用舞蹈虚拟展示平台的扩展性，更方便进行舞蹈研究。

　　4.3多媒体虚拟展示

　　如今，多媒体技术主要是利用声音、电能、光线等控制手段，把虚拟场景在平台中变成现实，并通过传统技术与高新技术的结合实现内容的展示，比如三维动态成像、实时人景合成、虚拟成像、激光成像等。 通过舞蹈虚拟展示平台展示，能够使内容展示达到全新的效果，增强受众的参与性和兴趣。 同时，将舞蹈虚拟展示平台应用于多媒体中，能为舞蹈研究学者提供更完善的资料，有助于对舞蹈进行更好的研究。

　　4.4应用范围扩大

　　由于舞蹈虚拟展示平台具有数字化展示和保护功能，因此其在各个方面都具有较高的兼容性，可对采集到的舞蹈数据进行不断保存。 将舞蹈虚拟展示平台中的数据应用到不同类型的舞蹈中时，能使舞蹈虚似展示平台更具拓展性。

　　5.结语

　　基于动作捕捉技术系统的舞蹈虚拟展示平台，不仅能够更好地保护和传承我国民族舞蹈，还能够为民族舞蹈的发展奠定良好的基础。 通过设计舞蹈虚拟展示平台，向大众展示民族舞蹈，能够对舞蹈文化进行更深入的研究、开发、学习以及利用。

　　【参考文献】

　　[1]陈伟江.动作捕捉技术在舞蹈姿态分析和教学中的实践研究[J].微型电脑应用,2020,36(03):102-105.

　　[2]汪涛,周柯宇.基于动作捕捉技术的云南民俗舞蹈类非物质文化遗产保护研究[J].红河学院学报,2019,17(01):77-79.

　　[3]安铁毅.基于动作捕捉技术的舞蹈虚拟展示平台设计[J].艺术评鉴,2019(11):74-76.

　　【基金项目】2019年度山东省社会科学规划项目“基于动作捕捉技术的舞蹈艺术传播研究”(项目编号：19CPYJ76)

　　(作者：郭娜;作者单位：济南幼儿师范高等专科学校)