Motion capture

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 juni 2022; kontroller kräver 3 redigeringar .

Motion capture är en  metod för att animera karaktärer och objekt, där animering inte skapas manuellt, utan genom att digitalisera (videoinspelning med hjälp av speciella sensorer) rörelserna hos ett verkligt objekt (främst en person) och sedan överföra dem till en tredimensionell modell .

Metoden används vid produktion av CGI- tecknade filmer, samt för att skapa visuella effekter i filmer. Används flitigt i spelbranschen . Med den här metoden skapades tecknad film " Polar Express " (modell - Tom Hanks ), " Final Fantasy " (frivilliga agerade som modeller) och andra 2004, och motion capture användes också för att animera den datorgenererade filmkaraktären Gollum i Sagan om ringen- trilogin (modell - Andy Serkis ). 2006 , med hjälp av denna teknik, skapades " Renaissance ", 2007  - " Beowulf ", 2009  - " A Christmas Carol " och " Avatar ". Denna teknik användes också för att skapa Voldemorts ansikte i Harry Potter - filmerna , samt för att skapa draken Smaug i The Hobbit: The Desolation of Smaug (skådespelare - Benedict Cumberbatch ).

I mars 2007 tillkännagav regissören Steven Spielberg en ökning av produktionen av tecknade serier skapade med hjälp av motion capture-teknik.

Det finns en åsikt om att Academy of Motion Picture Arts and Sciences har en negativ inställning till skapandet av filmer helt baserade på denna teknik, vilket framgår av resultaten av valet av nominerade till Oscar i kategorin "Bästa specialeffekter".

Befintlig teknik

Det finns två huvudtyper av motion capture-system:

  1. Motion capture markörsystem, där specialutrustning används. En kostym med sensorer sätts på en person, han utför de rörelser som krävs av scenariot, står i de överenskomna poserna, imiterar handlingar; data från sensorerna fångas upp av kamerorna och matas in i datorn, där de kombineras till en enda tredimensionell modell som exakt återger skådespelarens rörelser, på grundval av vilken karaktärens animering är senare (eller i verkligheten) tid) skapas. Denna metod återger också skådespelarens ansiktsuttryck (i det här fallet finns markörer på hans ansikte, vilket gör att du kan fixa de viktigaste ansiktsrörelserna).
  2. Markeringsfri teknik som inte kräver speciella sensorer eller specialdräkt. Markörlös teknologi är baserad på datorseende och mönsterigenkänningsteknologier . Skådespelaren kan skjuta i vanliga kläder, vilket avsevärt påskyndar förberedelserna inför inspelningen och gör att du kan skjuta komplexa rörelser (kamper, fall, hopp, etc.) utan risk för att skada sensorer eller markörer. Flera praktiska markörlösa system har utvecklats under de senaste åren [1] [2] , även om forskning kring denna teknik har pågått under lång tid [3] . Hittills finns det mjukvara i skrivbordsklass för markörlös rörelsefångst [4] . I det här fallet krävs ingen speciell utrustning, speciell belysning och utrymme. Fotografering sker med en vanlig kamera (eller webbkamera) och en persondator.

Idag finns det ett stort antal motion capture markörsystem. Skillnaden mellan dem ligger i principen om att överföra rörelser [5] :

1. Optiska system

1.1 Optisk passiv . På dräkten, som ingår i satsen för ett sådant system, är sensor-markörer fästa, som kallas passiva, eftersom de bara reflekterar ljuset som skickas till dem, men inte själva lyser. I sådana system sänds ljus (infrarött) till markörerna från de högfrekventa blixtljusen som är monterade på kamerorna och, reflekterat från markörerna, faller tillbaka in i kameralinsen och rapporterar därigenom markörens position.

Minus optiska passiva system:

1.2 Optiska aktiva kallas så eftersom de istället för reflekterande markörer som är fästa på skådespelarens kostym använder lysdioder med integrerade processorer och radiosynkronisering. Varje lysdiod tilldelas en identifierare, vilket gör att systemet inte kan blanda ihop markörerna med varandra, och även att känna igen dem efter att de har täckts och återuppstått i kamerornas synfält. I alla andra avseenden liknar funktionsprincipen för sådana system som passiva system.

Nackdelar med aktiva system:

2. Magnetiska system , där magneter är markörer och mottagare är kameror, beräknar systemet deras positioner från magnetiska flödesförvrängningar.

Nackdelar med magnetiska system:

3. Mekaniska system övervakar direkt ledernas böjningar, för detta sätts ett speciellt mekaniskt mocap-skelett på skådespelaren, som upprepar alla rörelser efter honom. I det här fallet överförs data om vinklarna på vecken av alla leder till datorn.

Nackdelar med mekaniska system:

4. Gyro / tröghetssystem använder miniatyrgyroskop och tröghetssensorer placerade på skådespelarens kropp för att samla in information om rörelse - precis som markörer eller magneter i andra mocap-system. Data från gyroskop och sensorer överförs till en dator, där de bearbetas och registreras. Systemet bestämmer inte bara sensorns position utan också lutningsvinkeln.

Nackdelar med gyroskopiska/tröghetssystem :

Fördelar och nackdelar med motion capture

Å ena sidan är motion capture ett alternativ till livefilmning av skådespelare, å andra sidan är det ett alternativ till manuell animering av en tredimensionell modell. Fördelarna och nackdelarna med mo-cap jämfört med dessa tekniker listas nedan.

Jämfört med bluescreen

Fördelar med motion capture
  • En skådespelare kan spela många roller.
  • Livevideo mot en 3D-bakgrund kan se lite främmande ut. Detta gäller särskilt för 3D i realtid, som datorspel.
  • Redigering i efterhand är möjlig (ändring av vinklar, ljus, mindre redigering av rörelser).
  • Bredare kostym- och sminkalternativ .
  • Möjlighet att kombinera motion capture med manuell animering.
  • Scenen kan visas från en sådan vinkel, vilket kan vara svårt även för scenfotografering.
  • I scener med mycket datoreffekter är det svårt att kombinera levande skådespelare med datorkaraktärer.
Blue Screen-fördelar
  • De flesta typer av motion capture är dyra.
  • Den blå skärmen kan göras ganska stor och storskaliga scener kan spelas in mot dess bakgrund, medan storleken på motion capture-studion vanligtvis är begränsad.
  • En fotorealistisk karaktär är svårare att återge på en dator än en fotorealistisk miljö. Därför, från en viss prestandanivå, kommer en tydligt "dator" karaktär att se främmande ut mot en bakgrund som inte går att skilja från den riktiga. Exempel inkluderar Myst -spelserien och Uncanny Valley -filmen .

Jämfört med 3D-animering

Fördelar med motion capture
  • Bara några minuter efter fotograferingen kan du få ett preliminärt resultat och förstå om det är värt att fotografera om / komponera om scenen.
  • Realism av rörelse. Vissa funktioner i människors rörelse, såsom överföring av tyngdpunkten och stötdämpning efter hoppet, är mödosamma att implementera.
Fördelar med handanimerade karaktärer
  • De flesta typer av motion capture är dyra, datoranimering är billigare.
  • I motion capture begränsas karaktärsrörelser av fysikens lagar.
  • Om modellen som animeras har andra proportioner än skådespelaren kan det uppstå problem. Till exempel kan en "fet" seriefigur som är animerad av data hämtad från även en mycket fet person få sina armar "in" i bålen.
  • Det är inte alltid möjligt att anpassa realistiska rörelser väl till en datormodell (även med vanliga mänskliga proportioner). Interaktionen mellan en karaktär med stora scenerier (till exempel närmar sig hjälten en dörr och öppnar den) i datorspel återges ofta orealistiskt. Dessutom är ofta regissörens avsikt att "hyperbolisera" rörelser på grund av mindre efterlevnad av fysikens lagar. Till exempel, innan du hoppar , tar en person ett speciellt steg med en huka. I dataspel saknas ofta detta steg, så att det inte blir någon fördröjning mellan att trycka på knappen och hoppa.
  • Svårigheter med manuell redigering och "stickning" av olika mo-cap-tagningar.
  • Mångfald. Ritade karaktärer kan utföra många fler rörelser som människor inte kan replikera.

Beroende på situationen kan båda teknikerna prioriteras lika mycket.

Applikation

  • Fånga kamerarörelser för att blanda den inspelade videon med 3D-effekter och karaktärer.
  • Fånga en skådespelares rörelser eller ansiktsuttryck för överföring till 3D-karaktärer, med efterföljande rendering av denna karaktär antingen direkt i en 3D-miljö eller för blandning med video.
  • Motion Capture används för att överföra komplexa interaktioner. Till exempel, om en tredimensionell karaktär för efterföljande redigering på en video måste borsta bort många objekt från ett bord och samtidigt själva bordet måste gå sönder, då är det lättare att fotografera med motion capture än att skapa 3D animation på en dator.
  • Att filma skådespelare direkt mot en blå eller grön bakgrund och sedan ersätta denna bakgrund med en 3D-scen eller målad fotorealistisk bakgrund.

Den yngsta skådespelaren som filmades med denna teknik var Tim Burtons son Billy 2008 (i Frankenweenie- remaken ).

I Ryssland används Motion Capture-tekniken till exempel av Pilot TV och Animaccord-studion [6] . Vicons motion capture-teknologier presenterades vid presentationen 2014 av Vicon Cara huvudhjälmen, organiserad av SVGA (Ryssland, Moskva) [7] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ iPi Soft . Datum för åtkomst: 29 december 2008. Arkiverad från originalet den 2 juli 2014.
  2. ↑ Organisk rörelse (nedlänk) . Hämtad 17 april 2010. Arkiverad från originalet 10 april 2010. 
  3. ↑ Stanford Markerless Motion Capture Project arkiverat 24 februari 2010 på Wayback Machine
  4. ↑ RENDER.RU -> Artiklar -> Exklusivt -> Intervju med direktören för iPi Soft - Mikhail Nikonov . Hämtad 17 april 2010. Arkiverad från originalet 25 mars 2010.
  5. ↑ RENDER.RU -> Artiklar -> Exklusivt -> Allt om MOCAP . Hämtad 29 december 2008. Arkiverad från originalet 8 mars 2009.
  6. ↑ Processen att skapa animation med hjälp av Motion Capture-tekniken i Animaccord-studion på YouTube
  7. ↑ MoCap-demo av VICON-teknik på YouTube

Länkar

 Animation och animationsteknik
2D-animation
3D-grafik
datoranimering