刘昊扬：创业研发出世界领先的全身动作捕捉系统

李蕊娟

刘昊扬出席公司新产品发布会

俏皮的表情，憨态可技掬的动作，羊年春节联欢晚会上，吉祥物阳阳欢快地走上舞台向观众挥手……“技术太酷了。”这种高科手段，不仅用在了《阿凡达》《猩球崛起》等好莱坞大片特效拍摄中，还能广泛应用在可穿戴式设备、体感游戏、虚拟交互、体育训练、医疗研究等领域。美国人做不出来的东西，一位中国博士却奇迹般做成了。CNN专题片认为，刘昊扬身上折射了“中国创造”精神！

2014年通过CCTV5观看世界杯的观众，一定会对演播厅的虚拟球员有着深刻的印象。这些拟真度极高的虚拟球员不但形象逼真，而且会配合嘉宾的话语做出相应的反应，进行各种热身动作，向观众招手、欢呼，甚至还能偶尔摆出俏皮的姿势。这个令人耳目一新的演播方式，就应用了刘昊扬团队研制的传感器动作捕捉技术。在美国市场，用户提出最多的问题就是：“你们的技术已超越美国公司，你们真的来自中国吗？”目前，他在北京中关村成立的诺亦腾公司，已研发出全身动作捕捉系统可穿戴设备，成为业界领跑者。

首次创业意外失败

70后刘昊扬，本科毕业于同济大学，2003年获得美国约翰·霍普金斯大学土木工程系博士学位。其间，对新鲜事物感兴趣的他，还选修了计算机、数学、力学等交叉学科课程，多学科融合背景为他后来的创业奠定基础。

博士毕业后，刘昊扬不想循常规进入美国大公司当白领，认为在那里就是做一颗螺丝钉，很容易使人变懒，他想做与众不同的事情。于是找了几个“很酷”的创新项目，与项目负责人在技术上谈得很融洽，但最终因他不是美国公民身份却没被录取。

一怒之下，刘昊扬决定自己当老板。从2005年起，他和朋友在美国创建了一个小公司，主要做桥梁安全检测业务，就是在桥上放传感器用以测量桥的震动，来分析各项数据，以此评估桥梁的健康状况，判断其是否要维修加固，以及自动生成桥梁安全维护方案。原以为这是一个专业对口、前途无量的工作，可是2009年，全球金融危机，刘昊扬却遭遇人生第一次创业的失败。刘昊扬决定回国寻找新机会。那时互联网浪潮的一波刚过，大家都在看在下一个科技浪潮可以获取什么东西。

基于自己的力学工科背景，加之创业初期恰恰又是靠传感器测试桥梁安全性，刘昊扬便决定发挥自身优势，在传感器上做文章。

传感器是提供数据的基础，而数据又可以为服务提供更好的支持。刘昊扬敏锐地把握到，下一个科技浪潮应该是传感器的应用，他认为这就是属于自己的机会。

刘昊扬说：“人的动作是人身上非常重要的信息，但无法数字化是非常遗憾的。视频只能传达二维信息，没有动作信息。”于是，他选择用传感器来记录人体动作。因为其应用将非常广泛。

当时在动作捕捉领域，比较成熟的技术是光学感应。被观测者需要在身上粘贴反光点，观察者用镜头来追踪光点轨迹，其场地受限，而且价格贵、架设麻烦、受遮挡，最大的障碍在于这一套动捕设备十分巨大，需要一个卡车才能装下。“而且要用多台价格昂贵的高速摄影机，一套光学动作捕捉设备动辄上千万元，一般只在好莱坞大片拍摄中使用。”

刘昊扬认为，研发“动作捕捉技术”，市场前景非常可观。凭着多年科研积累和对市场的敏锐观察，刘昊扬确立了用传感器惯性捕捉动作的创新方向。这是一项全新的技术，在美国研究也才刚起步。

牛！做出美国人做不出来的东西

刘昊扬的传感器动捕技术一开始也遇到了一系列的难题。首先在资金方面。刘昊扬找过多位风险投资人，但当他介绍这项全新的技术时，竟没人有耐心听他讲完。因为他们根本就听不懂。好玩的是，国内一位知名投资人仅听刘博士讲了2分钟，就打断他问：“这东西美国做出来了吗？”“还没有。”“连美国都做不出来的东西，你凭什么就能做出来！”对方毫不给面子。

刘昊扬回答说：“我们就是要做别人做不出来的原创东西。”经历过几次融资碰壁后，他和合伙人戴若犁决定自己掏钱研发。这位任性博士并不打算向过往的技术妥协，因为他知道成功的关键是什么。“在科技浪潮早期不应当追求模式的创新，而要追求技术的沉淀。谁能在技术上有所突破，谁就能够成功。”

从2011年创业起，连续18个月，刘昊扬没有收入，不停往外掏钱，他当时用自己的积蓄给大家发工资，不知道还要花多少钱和时间才能研发出核心技术产品;还担心若没有做出来，对不起这个创新团队。“压力非常大，投入的钱和时间像个无底洞，又担心是否别的团队比自己先研发出来，整个人很焦虑。”

幸运的是刘昊扬有一支好的科研团队，这是一支由10人组成的研发团队，大多是博士，具有交叉学科背景，喜欢钻研“酷”的技术。

面临资金紧张，刘昊扬也考虑过迎合投资人做来钱快的项目。2011年，苹果公司推行认证外设计划，向社会公开召集有创业的产品方案，给予认证。那年苹果公司从来自世界各地上万个产品方案中选中了4个方案，其中有3个产品方案是刘昊扬团队提交的。

但再三考虑，刘昊扬还是放弃了。“生产这些小东西，很容易拉来投资。但我们想做一家百年老店，就必须拥有核心技术，而不只是做一些讨巧的东西。”

2011年，刘昊扬把阶段性成果上传到互联网上，得过奥斯卡技术奖的业界元老兰斯·威廉姆斯在网上看到他的成果后，专程到北京看他，“他鼓励我们，说我们做的惯性动作捕捉技术会彻底革新捕捉动作领域，我也隐约感到事情可以成了。”

2012年底，刘昊扬团队实现惯性动作捕捉核心技术突破，终于研制出“不怕遮挡、无场地限制、无光照影响、携带方便”的感知技术。而之前的“卡车”设备可以装在一个手提箱里，价格也只相当于过去动作捕捉产品的十分之一。

很快，他在北京中关村正式成立诺亦腾公司，2013年研发出全身动作捕捉系统可穿戴设备，成为业界领跑者。

诺亦腾的市场目前主要在美国，刘昊扬遇到最多的评价是：“你们的技术超越美国公司，你们真的来自中国吗？”这令刘昊扬哭笑不得，他说在美国人的刻板印象中，中国制造的产品廉价、技术含量低，鲜有高科技创新产品。

刘昊扬到美国参加业内最有名的计算机视觉展会，刚开始他的展位少有人问津，但随着来体验的客户增多，最后几天，人潮把40平方米的展位挤得水泄不通，到展会结束，仍有顾客要求体验产品。

2013年，美国CNN频道推出全球制造行业竞争力调查系列专题，调查美国、欧洲、印度等多个国家和地区制造业现状及前景展望，诺亦腾成为中国站唯一一家受访公司。CNN认为刘昊扬身上折射了“中国创造”精神。

用核心技术创新，赢得世界尊重

从此，刘昊扬开发的“基于MEMS惯性传感器的动作捕捉技术”，便逐渐走进大众的视野。举个例子，当你再想见诺亦腾CEO刘昊扬的时候，或许不用穿过拥挤的北京城。戴上一些传感器，再戴上虚拟现实眼镜，我们就能隔空“见面”。当你想向泰格·伍兹学习高尔夫球时，只需要几个可穿戴设备，伍兹便可以亲身指导你挥杆进洞。

神奇的动作捕捉技术

此时，刘昊扬清楚地意识到，“诺亦腾的技术符合用户的预期和需要，不应该只服务于合作公司，更应该服务于用户，我要做平台。”

诺亦腾自身技术的成功就像是灯塔，引领开发者们投身到这样全新的行业。“我们开放的SDK，可以让开发者在此基础上开发二次应用”。在刘昊扬的设想里，他的动作捕捉技术与算法就像一片土地，开发者如同种子，一定有部分开发者会长成参天大树。

2014年通过CCTV5观看世界杯的观众，一定会对每场比赛开始之前与评论嘉宾同时出现在演播厅的虚拟球员有着深刻的印象。这些仿真度极高的虚拟球员不但形象逼真，而且会配合嘉宾的话语做出相应的动作，进行各种热身动作，向观众招手、欢呼，甚至还能偶尔摆出俏皮的姿势。这个令人耳目一新的演播方式，就应用了刘昊扬团队研制的传感器动作捕捉技术。

事实上，这些虚拟球员都由一名演员“扮演”。演员身上穿戴着动作捕捉传感器，其一举一动都被传感器忠实的捕捉下来，并以无线传输方式发送到电脑上。电脑上的动作捕捉软件根据传感器数据实时计算出演员的身体姿态，并使用这些动作数据驱动事先已经设置好的虚拟角色模型，这样虚拟角色就亦步亦趋地按照演员动作一模一样地运动起来。

将几十万元的设备做至几千元，将国外仅应用于科研、影视的昂贵技术直接推向大众市场，短短三年，诺亦腾完成了拓荒者到领跑者的角色转换。

对于中国企业创业潮的现象，刘昊扬有欣喜也有心酸：“小米、淘宝都已经很成功了，但是却有些问题。中国创新企业大概分为两种，第一种是在以一个低价冲击市场，赚取一定的市场份额;第二种是‘C2C模式，就是‘本地化（copy to China）即从国外引进一种技术，想办法廉价化推向中国市场，抢占市场份额。这已经成为中国企业的一种通病，诺亦腾要颠覆这种传统认知。”

刘昊扬透露说：“你对外国人说，这个行业我做得最好。外国人是不相信的，他认为中国企业不应该是这个形象。”对于诺亦腾颠覆者的角色，刘昊扬坚毅地阐述道“美国的主流媒体是不报道中国的创新企业的，一般报道的也是‘小制作级别的公司或者廉价创新的产品，如果说你是一个搞原创性创新的企业，美国媒体是不会相信的，诺亦腾要改变的就是中国企业在海外市场的传统形象。”

便宜又方便，刘昊扬的“动作捕捉技术”不仅可用在《阿凡达》《猩球崛起》等好莱坞大片特效拍摄中，“传感器走入老百姓生活”的愿望也终于得以实现。

目前国内以及好莱坞多家电影及动画公司都已经和诺亦腾开始合作，利用其动作捕捉技术，可以大大提升其绘制动画以及演员预演的效率。

“我们最引以为傲的是拥有自主知识产权的核心算法。”刘昊扬说。诺亦腾截至目前已申请专利16项，其中发明专利5项、PCT国际专利2项，与多家国际科技公司合作，在各个领域开发制作硬件产品。

刘昊扬说，“当这项低成本、高精度人体运动捕捉技术融入生活中的消费级产品，会带来更出色的生活和工作体验。”消费级穿戴式智能传感器未来潜力巨大，而“动作”则是穿戴式设备可提供的重要数据类型。

目前诺亦腾的技术在可穿戴市场已经有授权使用，诺亦腾同时也推出了自己的消费产品，针对高尔夫运动者的姿势矫正产品“挥杆宝”，用户把产品夹在球杆上，便可捕捉到挥杆节奏、速度，杆头轨迹、角度等数据，从而帮助锻炼者改进姿势。据悉，该产品在2014 PGA（简称“美巡赛”，是一项美国职业高尔夫球系列赛事的统称）大会排名第一。

刘昊扬甚至还疯狂地设想，通过动作捕捉，过世的亲人可以再次“出现”和人们交谈;虚拟现实游戏不需要通过鼠标、控制杆操控，穿戴上设备，玩家可以发力生擒猛兽。“很酷，是不是。”这位任性博士说，“我就想做美国人做不出来的东西！”

诺亦腾最近刚搬家，1300多平方米崭新的办公区，70名员工忙碌着，上百台电脑高速运转。刘昊扬告诉记者，3年前，他的办公室仅30平方米，他带着3名技术人员围着几台旧电脑日日夜夜捣鼓，“没想到会有今天的规模。”

有趣的是，随着诺亦腾在行业内影响力的提升，越来越多的合作纷至沓来，其中不乏国内外知名的软件公司，但是拒绝也是常有的。其中的原因是什么呢？刘昊扬解释说，“我们要保持自己的品牌形象，要是想长期立足于用户中，我们要有自己的品牌。赚钱并不是最重要的，重要的是自身可持续的发展。”

“希望中国制造不再是‘山寨的代名词，从中国制造到中国创造，通过核心技术创新，我们可以赢得世界的尊重。”刘昊扬说。