Motion capture
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 28. juni 2022; checks kræver
3 redigeringer .
Motion capture er en metode til at animere karakterer og objekter, hvor animation ikke skabes manuelt, men ved at digitalisere (videooptagelse ved hjælp af specielle sensorer) bevægelserne af et virkeligt objekt (primært en person) og derefter overføre dem til en tredimensionel model .
Metoden bruges i produktionen af CGI tegnefilm, samt til at skabe visuelle effekter i film. Udbredt i spilindustrien . Ved hjælp af denne metode blev tegnefilmene " Polar Express " (model - Tom Hanks ), " Final Fantasy " (frivillige fungerede som modeller) og andre skabt i 2004, og motion capture blev også brugt til at animere den computergenererede filmkarakter Gollum i Ringenes Herre -trilogien (model - Andy Serkis ). I 2006, ved hjælp af denne teknologi, blev " Renaissance " skabt, i 2007 - " Beowulf ", i 2009 - " A Christmas Carol " og " Avatar ". Denne teknologi blev også brugt til at skabe Voldemorts ansigt i Harry Potter - filmene , samt til at skabe dragen Smaug i The Hobbit: The Desolation of Smaug (skuespiller - Benedict Cumberbatch ).
I marts 2007 annoncerede instruktør Steven Spielberg en stigning i produktionen af tegnefilm skabt ved hjælp af motion capture-teknologi.
Der er en opfattelse af, at Academy of Motion Picture Arts and Sciences har en negativ holdning til skabelsen af film baseret udelukkende på denne teknologi, som det fremgår af resultaterne af udvælgelsen af nominerede til Oscar i kategorien "Bedste specialeffekter".
Eksisterende teknologier
Der er to hovedtyper af motion capture-systemer:
- Motion capture markørsystem, hvor der anvendes specialudstyr. En dragt med sensorer sættes på en person, han udfører de bevægelser, der kræves af scenariet, står i de aftalte stillinger, imiterer handlinger; dataene fra sensorerne opfanges af kameraerne og føres ind i computeren, hvor de kombineres til en enkelt tredimensionel model, der nøjagtigt gengiver skuespillerens bevægelser, på grundlag af hvilken karakterens animation er senere (eller i virkeligheden) tid) oprettet. Denne metode gengiver også skuespillerens ansigtsudtryk (i dette tilfælde er markører placeret på hans ansigt, så du kan fikse de vigtigste ansigtsbevægelser).
- Markør-fri teknologi, der ikke kræver specielle sensorer eller en speciel dragt. Markørløs teknologi er baseret på computervision og mønstergenkendelsesteknologier . Skuespilleren kan skyde i normalt tøj, hvilket i høj grad fremskynder forberedelsen til optagelsen og giver dig mulighed for at skyde komplekse bevægelser (kampe, fald, hop osv.) uden risiko for at beskadige sensorer eller markører. Adskillige praktiske markørløse systemer er blevet udviklet i de senere år [1] [2] , selvom forskningen i denne teknologi har stået på i lang tid [3] . Til dato er der desktop-class software til markørfri motion capture [4] . I dette tilfælde kræves der intet specielt udstyr, speciel belysning og plads. Optagelse sker med et konventionelt kamera (eller webcam) og en personlig computer.
I dag findes der et stort antal motion capture markørsystemer. Forskellen mellem dem ligger i princippet om at overføre bevægelser [5] :
1. Optiske systemer
1.1 Optisk passiv . På dragten, som er inkluderet i sættet til et sådant system, er der fastgjort sensor-markører, som kaldes passive, fordi de kun reflekterer det lys, der sendes til dem, men ikke selv gløder. I sådanne systemer sendes lys (infrarødt) til markørerne fra de højfrekvente strober monteret på kameraerne og falder, reflekteret fra markørerne, tilbage i kameralinsen og rapporterer derved markørens position.
Minus optiske passive systemer:
- Varighed af placering af markører på skuespilleren.
- Hvis markørerne bevæger sig hurtigt, eller hvis de er tæt på hinanden, kan systemet forvirre dem (teknologien sørger ikke for identifikation af hver markør).
1.2 Optical actives hedder sådan, fordi de i stedet for reflekterende markører, der er fastgjort til skuespillerens kostume, bruger LED'er med integrerede processorer og radiosynkronisering. Hver LED er tildelt en identifikator, som gør det muligt for systemet ikke at forveksle markørerne med hinanden, og også genkende dem, efter at de er blevet dækket og dukket op igen i kameraernes synsfelt. I alle andre henseender svarer princippet for drift af sådanne systemer til passive systemer.
Ulemper ved aktive systemer:
- Manglende evne til at fange bevægelser og ansigtsudtryk.
- En ekstra controller knyttet til skuespilleren og forbundet til LED-markører hindrer hans bevægelser.
- Skrøbelighed og relativt høje omkostninger ved LED-markører.
2. Magnetiske systemer , hvor magneter er markører, og modtagere er kameraer, beregner systemet deres positioner ud fra magnetiske fluxforvrængninger.
Ulemper ved magnetiske systemer:
- Magnetiske systemer er udsat for magnetisk og elektrisk interferens fra metalgenstande og miljøet (ledninger i rummet, kontorudstyr, beslag i bygningsplader).
- Udskiftelig følsomhed af sensorer afhængig af deres position i arbejdsområdet.
- Mindre arbejdsområde sammenlignet med optiske systemer.
- Manglende evne til at fange bevægelser og ansigtsudtryk.
- En ekstra controller knyttet til skuespilleren og forbundet til magnetiske markører, eller endda et bundt af ledninger, der strækker sig fra skuespilleren til computeren.
- De høje omkostninger ved magnetiske markører.
3. Mekaniske systemer overvåger direkte leddenes bøjninger; til dette sættes et specielt mekanisk mocap-skelet på skuespilleren, som gentager alle bevægelser efter ham. I dette tilfælde overføres data om vinklerne på folderne i alle led til computeren.
Ulemper ved mekaniske systemer:
- Et mocap-skelet med en ekstra controller fastgjort til skuespilleren og forbundet til foldesensorer (og i nogle tilfælde ledninger, der strækker sig fra skelettet) begrænser i høj grad skuespillerens bevægelser.
- Manglende evne til at fange:
- Bevægelser og ansigtsudtryk;
- Bevægelser af tæt interaktion mellem to eller flere skuespillere (wrestling, danse med støtter osv.);
- Bevægelser på gulvet - saltomortaler, fald mv.
- Risiko for mekanisk skade, hvis den ikke anvendes forsigtigt.
4. Gyro/inertialsystemer bruger miniaturegyroskoper og inertisensorer placeret på skuespillerens krop til at indsamle information om bevægelse – ligesom markører eller magneter i andre mocap-systemer. Data fra gyroskoper og sensorer overføres til en computer, hvor de behandles og registreres. Systemet bestemmer ikke kun sensorens position, men også vinklen på dens hældning.
Ulemper ved gyroskopiske/inertisystemer :
- Manglende evne til at fange bevægelser og ansigtsudtryk;
- En ekstra controller knyttet til skuespilleren og forbundet til magnetiske markører, eller endda et bundt ledninger, der strækker sig fra skuespilleren til computeren;
- Høje omkostninger til gyroskoper og inertisensorer;
- For at bestemme aktørens position i rummet er der brug for et ekstra minisystem (optisk eller magnetisk).
Fordele og ulemper ved motion capture
På den ene side er motion capture et alternativ til live-filmning af skuespillere, på den anden side er det et alternativ til manuel animation af en tredimensionel model. Fordelene og ulemperne ved mo-cap sammenlignet med disse teknologier er angivet nedenfor.
Fordele ved motion capture
- En skuespiller kan spille mange roller.
- Live video mod en 3D-baggrund kan se lidt fremmed ud. Dette gælder især for 3D i realtid, som computerspil.
- Redigering efter kendsgerningen er mulig (ændring af vinkler, lys, mindre redigering af bevægelser).
- Bredere kostume og make-up muligheder .
- Mulighed for at kombinere motion capture med manuel animation.
- Scenen kan vises fra en sådan vinkel, hvilket kan være svært selv ved sceneoptagelser.
- I scener med mange computereffekter er det svært at kombinere levende skuespillere med computerkarakterer.
Blue Screen-fordele
- De fleste typer motion capture er dyre.
- Den blå skærm kan gøres ret stor, og scener i stor skala kan optages mod dens baggrund, mens størrelsen af motion capture-studiet normalt er begrænset.
- En fotorealistisk karakter er sværere at gengive på en computer end et fotorealistisk miljø. Derfor, fra et vist niveau af ydeevne, vil en klart "computer" karakter se fremmed ud på en baggrund, der ikke kan skelnes fra den rigtige. Eksempler inkluderer Myst -spilserien og Uncanny Valley -filmen .
Sammenlignet med 3D-animation
Fordele ved motion capture
- Blot et par minutter efter optagelsen kan du få et foreløbigt resultat og forstå, om det er værd at genoptage / omkomponere scenen.
- Bevægelsesrealisme. Nogle træk ved menneskers bevægelse, såsom overførsel af tyngdepunktet og stødabsorbering efter springet, er besværlige at implementere.
Fordele ved håndanimerede figurer
- De fleste typer motion capture er dyre, computeranimation er billigere.
- I motion capture er karakterbevægelser begrænset af fysikkens love.
- Hvis modellen, der bliver animeret, har andre proportioner end skuespilleren, kan der være problemer. For eksempel kan en "fed" tegneseriefigur, der er animeret af data taget fra selv en meget overvægtig person, få deres arme "ind" i torsoen.
- Det er ikke altid muligt at tilpasse realistiske bevægelser godt til en computermodel (selv med almindelige menneskelige proportioner). Interaktionen af en karakter med store kulisser (for eksempel går helten hen til en dør og åbner den) i computerspil er ofte gengivet urealistisk. Derudover er det ofte instruktørens hensigt at "hyperbolisere" bevægelser på grund af mindre overholdelse af fysikkens love. For eksempel, før han hopper , tager en person et særligt skridt med en krok. I computerspil er dette trin ofte fraværende, så der ikke er nogen forsinkelse mellem at trykke på knappen og hoppe.
- Vanskeligheder med manuel redigering og "syning" af forskellige mo-cap-optagelser.
- Mangfoldighed. Tegnede figurer kan udføre mange flere bevægelser, som mennesker ikke kan replikere.
Afhængigt af situationen kan begge teknologier foretrækkes lige meget.
Ansøgning
- Optag kamerabevægelser for at blande den optagne video med 3D-effekter og karakterer.
- Indfangning af en skuespillers bevægelse eller ansigtsudtryk til overførsel til 3D-karakterer med efterfølgende gengivelse af denne karakter enten direkte i et 3D-miljø eller til blanding med video.
- Motion capture bruges til at overføre komplekse interaktioner. For eksempel, hvis en tredimensionel karakter til efterfølgende redigering på en video skal børste en masse objekter af fra et bord og samtidig skal selve bordet gå i stykker, så er det lettere at skyde med motion capture end at skabe 3D animation på en computer.
- At skyde skuespillere direkte mod en blå eller grøn baggrund og derefter erstatte denne baggrund med en 3D-scene eller malet fotorealistisk baggrund.
Den yngste skuespiller, der blev filmet ved hjælp af denne teknologi, var Tim Burtons søn Billy i 2008 (i Frankenweenie -genindspilningen ).
I Rusland bruges Motion Capture-teknologien for eksempel af Pilot TV og Animaccord-studiet [6] . Vicons motion capture-teknologier blev præsenteret ved præsentationen i 2014 af Vicon Cara hovedhjelmen, arrangeret af SVGA (Rusland, Moskva) [7] .
Se også
Noter
- ↑ iPi Soft . Dato for adgang: 29. december 2008. Arkiveret fra originalen 2. juli 2014. (ubestemt)
- ↑ Organisk bevægelse (downlink) . Hentet 17. april 2010. Arkiveret fra originalen 10. april 2010. (ubestemt)
- ↑ Stanford Markerless Motion Capture Project arkiveret 24. februar 2010 på Wayback Machine
- ↑ RENDER.RU -> Artikler -> Eksklusivt -> Interview med direktøren for iPi Soft - Mikhail Nikonov . Hentet 17. april 2010. Arkiveret fra originalen 25. marts 2010. (ubestemt)
- ↑ RENDER.RU -> Artikler -> Eksklusivt -> Alt om MOCAP . Hentet 29. december 2008. Arkiveret fra originalen 8. marts 2009. (ubestemt)
- ↑ Processen med at skabe animation ved hjælp af Motion Capture-teknikken i Animaccord-studiet på YouTube
- ↑ MoCap-demo af VICON-teknologier på YouTube
Links
| Virtuel og blandet virkelighed |
|---|
| Begreber |
|
|---|
Fordybelsesteknologier _ |
|
|---|
| Sporing |
|
|---|
Nedsænkningsanordninger
_ |
- Værelser: AlloSphere
- HULE
- TreadPort
|
|---|
| Ansøgninger |
|
|---|