生物力学研究所Metavatar项目利用4D扫描技术实现超写实数字人创建自动化

西班牙瓦伦西亚的生物力学研究所（Instituto de Biomecánica, IBV）正通过其Metavatar项目，致力于深度革新超写实数字角色的生成流程。该项目旨在应对虚拟世界和元宇宙中对高保真虚拟形象日益增长的需求，以替代传统上涉及复杂、高昂流程和专业技能依赖的方法。

Metavatar项目的关键在于整合了三维视频捕获技术，即体积视频（volumetric video），并利用先进的4D扫描技术，确保动画角色的基础源自真实的物理捕捉数据。IBV自主研发的动态人体扫描技术MOVE4D是该项目的核心支撑，它是一个基于模块化摄影测量的4D捕获与分析系统，能够以高达每秒180帧（180 fps）的时间分辨率，捕获高频率且网格拓扑结构一致的4D序列数据。MOVE4D作为一种自动、无标记的3D人体运动扫描仪，超越了传统步态分析系统的局限。

IBV的卡梅洛·利萨拉加（Carmelo Lizarraga）指出，团队开发了一种先进的转换方法，使得源自MOVE4D的数字替身可以直接导入主流图形引擎，无需人工干预，从而将创建时间缩短一半。IBV的创新主管大卫·加里多（David Garrido）强调，MOVE4D代表了人体形态数字化、人体工程学和生物力学领域的重要进展。

该技术的应用前景涵盖数字娱乐之外的广泛领域，MOVE4D目前正被探索用于先进的临床和人体工程学应用，例如精确测量关节的轴向旋转和量化身体各节段的质量。在膝骨关节炎的诊断中，MOVE4D通过精确计算关节力矩和节段质量，能提供比基于标准化表格的传统系统高出高达30%的准确度。

Metavatar项目是多方合作的成果，汇集了Play&Go Experience、Aumenta Vilanova、Nunsys和Innoarea Projects等瓦伦西亚本地企业。该项目获得了瓦伦西亚大区政府（Generalitat Valenciana）通过IVACE+i机构提供的资金支持，旨在实现先进数字内容制作的民主化，使资源有限的公司也能获得先进的虚拟形象创建技术。此外，MOVE4D作为一项欧洲技术，已被引入加拿大安全、健康与性能研究所（CISWP）的STRIDE实验室，用于收集加拿大工人的精确人体测量数据，以设计更具包容性的个人防护装备。