Captura de moviment

Erro al crear miniatura:

Marcadores faciales para captura de movimiento.

Erro al crear miniatura:

Captura de movimiento en proceso.

La captura de moviment (del anglés motion capture, o motion tracking, també abreviada mocap) és una tècnica de gravació de moviment, en general d'actors i d'animals vius, i el trasllat de dit moviment a un model digital, realisat en imàgens de computadora. Es basa en les tècniques de fotogrametria i s'utilisa principalment en l'indústria del cine de fantasia o de ciència ficció, en l'indústria dels videojocs o també en els deports, en fins mèdics. En el context de la producció d'una película, es referix a la tècnica d'almagasenar les accions d'actors humans, i usar eixa informació per a animar models digitals de personages en animació 3D.

Tècnica

Mentres que tècniques anteriors utilisaven imàgens de múltiples cambres per a calcular les posicions 3D, l'objectiu principal de la captura de moviment és registrar solament els moviments de l'actor, i no la seua apariència física.

Aplicació de la tècnica en el cine

En el context de la producció d'una película, es referix a la tècnica d'almagasenar les accions d'actors humans, i utilisar esta informació per a animar models digitals de personages en animació 3D. Es pot utilisar tant per a capturar el moviment corporal d'un actor com per a capturar les seues expressions facials.

• La película d'animació Sinbad: Beyond the Veil of Mists (2000) va ser la primera en utilisar esta tècnica, encara que va tindre molt poca distribució.
• La captura de moviment es va destacar gràcies a Weta Digital, una empresa d'efectes especials que destaca pel domini d'esta tècnica. La va usar, per eixemple, en els personages de Gollum (Andy Serkis) (trilogia El Senyor dels Anells, 2001-2003); el simi King Kong (Andy Serkis) (King Kong, 2005) i el Capità Haddock en Les aventures de Tintín: el secret de l'Unicorn (2011).
• L'actor Mark Ruffalo ha utilisat el trage de captura de moviment per a donar vida al personage d'Hulk en The Avengers (2012), i en la seua seqüela, Avengers: Age of Ultron (2015).
• The Polar Express (2004) va ser el primer llarcmetrage animat en estar fet completament en esta tècnica, li varen seguir películes com, Monster House (2006), A Christmas Carol (2009), Mars Needs Moms (2011) i Les aventures de Tintín: el secret de l'unicorn (2011) són eixemples clars de películes que han usat esta tècnica d'animació, en Mèxic també s'ha aplegat a implementar en llarcmetrages animats com El Gran Milacre (2011), Z-Baw: Millors Amics (2012), El Secret del Medallón de Jade (2013), Selecció Canina (2015) i/o Max (2023).

Aplicació de la tècnica en els videojocs

Principalment, la captura de moviments va ser instalada en els videojocs per a millorar el realisme i la dinàmica dels mateixos. Per a realisar les captures, moltes voltes les companyies s'associen en marques de modelació 3D com NaturalMotion, Autodesk, entre uns atres.

• Els videojocs d'EA Sports, FIFA 15 i FIFA 16, varen utilisar la captura de moviments en varis jugadors per a posar en el joc els moviments que els jugadors fan en la vida real.
• Els videojocs de Rockstar Games, Grand Theft Auto IV i Ret Dead Redemption, varen anar els primers de la companyia en posseir animacions per mig de la captura de moviments; varen utilisar els actors que doblaven les veus dels personages per a donar-els un toc més acort a la seua apariència.
• Detroit: Become Human, desenrollat per Quantic Dream va ser el primer videojoc del gènero d'aventura gràfica en estar fet completament en esta tècnica, superant tecnològicament a videojocs del mateix gènero com The Walking Dead, The Wolf Among Us o Back to the Future: The Game

Metodologia de la captura

Per a portar a terme la captura es necessiten uns trages especials per als actors. Estos són plans i de colors obscurs, recoberts en Velcro per a poder afegir els sensors. Per a un correcte registre dels moviments del cos (braços inclosos) són necessaris a lo manco 30 sensors.

Els sensors són colocats sobre les articulacions i les principals masses del cos, com el cap, caderes i pit.

En tots els métodos de captura, llevat en els sensors inercials, es requerix un montage molt específic de les diferents cambres, de manera que eliminen el màxim de punts cegos que es puguen produir durant el desenroll de l'acció. Per norma general, podem dir que quant més cambres coloquem, millors senyes de posició podrem conseguir.

Existixen distints tipos de tecnologies. Una de les més utilisades és la tecnologia òptica (visual tracking). En este tipo de tecnologia es fixen marques actives o passives al subjecte a seguir i s'almagasena la posició de les marques. Les marques passives són allumenades per fonts de radiació (infrarrojos, o inclús ultrasons) i els rajos són reflectits cap a un detector. Les marques actives emeten rajos cap al detector per elles mateixes. El detector (cambra) reflectix solament la posició (del raig) de cada marca individual i almagasena les coordenades x i i; les imàgens no s'almagasenen. Estos resultats són a posteriori processats matemàticament i d'esta forma es calculen tots els paràmetros cinemàtics del moviment.

Atres tipos de sistemes estan basats en tecnologies no òptiques (Senar-visual tracking). Dins d'este apartat podríem citar els sistemes magnètics: els quals proporcionen la posició i orientació de la marca utilisant l'orientació d'un camp magnètic creat per un emissor; i els mecànics que utilisen un exoesquelet que es coloca sobre el subjecte i que nos indica el moviment d'est utilisant potenciómetros o atres mecanismes en les articulacions.

Recentment s'han introduït els sensors inercials (IMU – Inertial Measurement Unit) en este tipo d'aplicacions. Este tipo de sensors proporcionen en temps real l'orientació 3D (Roll, Yaw, Pitch) del lloc (per eixemple el cap) a on són ubicats.

Òptic-passiu

Esta tècnica utilisa sensors retrorreflectores que són seguits per cambres infrarrojas. Es pot ajustar el llindar de la cambra de manera que solament es mostren els marcadors reflectantes lluents, ignorant la pell i la tela. És el método més utilisat en l'indústria.

Un objecte en marcadors conectats a posicions conegudes s'utilisa per a calibrar les cambres i obtindre les posicions, i es medix la distorsió del objectiu de cada cambra. Si dos cambres calibrades veuen un marcador, es pot obtindre una correcció tridimensional. Normalment, un sistema òptic-passiu constarà d'unes 2 a 48 cambres. Existixen sistemes de més de trescentes cambres per a intentar reduir l'intercanvi de marcadors. Es necessiten cambres adicionals per a una cobertura completa entorn al subjecte de captura i de varis subjectes.

Òptic-actiu

Esta tècnica utilisa sensors led conectats en cables al trage de captura de moviment.

Els sistemes òptics actius triangular posicions allumenant un led al mateix temps molt ràpidament o varis LEDS en software per a identificar-els per les seues posicions relatives, alguna cosa similars a la navegació astronòmica. En lloc de reflectir la llum que es genera externament, els marcadors estan alimentats per emetre la seua pròpia llum. Com la llei del quadrat invers proporciona una quarta part de la potència a dos voltes la distància, açò pot aumentar les distàncies i el volum per a la captura.

També hi ha possibilitats de trobar la posició per mig de marcadors led de colors. En estos sistemes, cada color s'assigna a un punt específic del cos.

El seu major inconvenient és que l'actor també deu carrejar bateries per als sensors.

Sensors inercials

Un método que solament necessita cambres com a ferramenta de localisació, ya que este tipo de sensors transmeten directament l'informació en l'ordenador. També són utilisats per deportistes per a l'anàlisis en carrera dels seus moviments en la màxima precisió. Són molt més fàcils de colocar que els òptics, i més pràctics.

Método per video o sense sensors

Esta tècnica no necessita sensors ni vestits, lo que aforra molt temps, i únicament confia en el software per al rastreig dels moviments de l'actor. Per a conseguir la captura s'utilisen algoritmes molt alvançats, sobretot en el moment de capturar moviment en temps real. El fet de prescindir de sensors fan que siga el método més imprecís. Pot ser un método de baix cost, ya que és fàcilment registrable en cambres Kinect, les usades per Microsoft en videojocs, tant en XBOX com Windows. Estes són relativament barates, i fan el método més accessible a tots.

Vore també

• Rotoscopio
• Stop motion
• Videojoc
• Fotogrametria