mitä motion capture on ja miten se toimii?

Motion capture (Mo-cap) tarkoittaa joukkoa tekniikoita, jotka tallentavat ihmisten ja esineiden liikkeitä ja siirtävät vastaavat tiedot toiseen sovellukseen. Sitä on käytetty moniin tarkoituksiin, urheiluterapiasta, maanviljelystä ja terveydenhuollosta elokuviin ja pelaamiseen. Kartoittamalla reaalimaailman liikettä tietokoneella luoduilla kehyksillä, motion capture mahdollistaa fotorealistisen dynamiikan virtuaaliympäristössä. Näin se kehittyi ja toimii.

Mo-cap: n synty

ensimmäisen merkittävän askeleen mocap: n kehityksessä toi yhdysvaltalainen animaattori Lee Harrison III 1960-luvulla.

Harrisonin Animac-ja Scanimate-tekniikka kehitettiin 1960-luvun lopulla, ja se mahdollisti reaaliaikaisten animaatioiden luomisen ja käsittelyn tietokoneella. Animacin avulla näyttelijät pukeutuivat niin sanottuun sähkövaljaaseen tai datapukuun, joka oli kytketty tietokoneeseen. Pukuun kiinnitettyjä liikkeitä poimivien potentiometrien avulla näyttelijän liikkeet voitiin monitorilla kääntää karkeiksi animaatioiksi.

vaikka tulos oli melko perus, sitä alettiin pian hyödyntää erilaisissa TV-ohjelmissa ja mainoksissa eri puolilla Yhdysvaltoja. Animacin ja Scanimaten alkeellisella mocap-tekniikalla tuotetut abstraktit kuvat eivät kuitenkaan olleet tarpeeksi hyviä herättämään valtavirran huomiota.

mo-cap

seuraavien vuosikymmenten aikana Harrisonin malleja parannettiin, ja bodysuitit tallensivat liikettä tarkemmin. Heitä auttoi myös suurten seurantakameroiden kehittäminen; niin hyödyllisiä kuin ne olivatkin, jokainen oli kuitenkin noin jääkaapin kokoinen.

vaikka mocapia oli käytetty säästeliäästi 1980-ja 1990-luvuilla sellaisten elokuvien kuin American Pop (1981) ja Cool World (1992) kanssa, ensimmäinen kokonaan tekniikkaa hyödyntänyt elokuva oli Sinbad: Beyond the Veil of Mist (2000). Elokuva oli floppi, mutta Peter Jackson omaksui mocapin käytön ja laajensi sitä tehdessään Taru sormusten herrasta-trilogiaa 2000-luvun alussa.

ensimmäistä kertaa bodypukuihinsa (yhdistettynä retroreflektiivisiin pingispalloihin) pukeutuneet näyttelijät saattoivat esiintyä animoimattomien kollegoidensa rinnalla samassa kohtauksessa. CG: n luomista hahmoista Taru sormusten herrasta-Klonkku tunnetaan yhtenä Hollywoodin kaikkien aikojen vaikuttavimmista. Andy Serkisin esittämä hahmon äänen ja monimutkaisten ilmeiden yhdistelmä johti unohtumattomaan liikkeenkaappausesitykseen. Hahmon ja tekniikan loi lennossa Weta Digitalin Bay Raitt.

kasvojen kuvaaminen

tietoisuus siitä, miten liikkeenkaappaustekniikat voivat tehostaa tuotantoa, on lisännyt erityisesti kasvojen kuvaamiseen kiinnitettyä huomiota. Useat yritykset ovat kehittäneet erittäin tarkkoja järjestelmiä, jotka tehokkaiden grafiikkamoottoreiden parina johtavat samanlaisiin, valokuvarealistisiin kasvokuviin. Cubic Motion (nyt yhteistyössä Unreal Engine) on yksi näistä, ja on työskennellyt useita korkean profiilin pelejä ja virtuaalisia kokemuksia, kuten Spiderman, League of Legends, Apex Legends.

Liikkeenkaappaustekniikat

nykyään on olemassa neljä pääasiallista liikkeenkaappaustekniikkaa:

• optinen (passiivinen) – tällä tekniikalla retroreflektiiviset markkerit kiinnitetään kehoihin tai esineisiin, ja ne heijastavat kameran linssin läheltä syntyvää valoa. Kun valo on heijastunut, sitä käytetään merkkiaineiden sijainnin laskemiseen kolmiulotteisessa avaruudessa, ja se tallennetaan.
• optinen (aktiivinen) – tämä tekniikka on täsmälleen sama, mutta merkit lähettävät valoa eivätkä heijasta niitä. Merkkiaineet vaativat siis virtalähteen.
• merkki-vähemmän – tämä tekniikka ei vaadi minkäänlaisia merkkejä. Se käyttää syvyysherkkiä kameroita ja erikoistuneita ohjelmistoja liikkuvien ihmisten ja esineiden seuraamiseen ja tallentamiseen. Vaikka helpompaa jollakin tavalla, se on yleensä pidetään vähemmän tarkka kuin sen optinen tai mekaaninen seuranta vaihtoehtoja.
• Inertial-tämä tekniikka ei välttämättä tarvitse kameroita toimiakseen. Se tallentaa liikettä imu: iden (inertiaalimittausyksiköiden) kautta, jotka sisältävät antureita pyörimisnopeuksien mittaamiseen. Yleisimmät imu: ssa käytettävät anturit ovat gyroskoopit, magnetometrit ja kiihtyvyysmittarit.

mihin liikeseurantaa käytetään?

Liikeseurannalla ja-kuvaamisella on laaja käyttöalue eri toimialoilla, mm. :

• Film and Gaming – Liikkeenkaappausta käytetään näyttelijöiden liikkeiden tallentamiseen ja siirtämiseen virtuaalisille tai tietokoneella lisätyille hahmoille.
• Liikuntahoito ja terveydenhuolto-Terveydenhuollon ammattilaiset voivat käyttää liikkeenkaappausta potilaiden liikkeiden analysointiin ja ongelmien diagnosointiin eli kävelyanalyysiin.
• Military-virtuaalitodellisuuteen yhdistettynä liikkeenkaappaustekniikoilla on pyritty parantamaan sotilaskoulutuskokemuksia.

jos olet kiinnostunut oppimaan lisää elokuva-alan tulevaisuudesta, tarkista säännöllisesti lisää Mo-Sys Academyn artikkeleita. Vuosien kokemus elokuvien ja tv: n virtuaalituotannosta ja yhtenä Yhdistyneen kuningaskunnan johtavista kameraseurantatoimittajista pyrimme kouluttamaan seuraavan sukupolven tuottajia.