Che cos’è il motion capture e come funziona?

Motion capture (Mo-cap) si riferisce a un gruppo di tecnologie che registra i movimenti di persone e oggetti e trasferisce i dati corrispondenti a un’altra applicazione. È stato utilizzato per molti scopi, dalla terapia sportiva, all’agricoltura e all’assistenza sanitaria, al cinema e al gioco. Mappando il movimento del mondo reale su fotogrammi generati dal computer, motion capture consente dinamiche fotorealistiche in un ambiente virtuale. Ecco come si è sviluppato e come funziona.

La nascita di mo-cap

Il primo passo importante nello sviluppo di mocap è stato portato da animatore Americano, Lee Harrison III, nel 1960. Utilizzando una serie di circuiti analogici, tubi catodici, e resistenze regolabili, Harrison ha ideato un sistema in grado di registrare e di animare un movimento della persona in tempo reale.

La tecnologia Animac e Scanimate di Harrison è stata sviluppata alla fine degli anni ‘ 60 e ha permesso la creazione e l’elaborazione di animazioni in tempo reale da parte di un computer. Con Animac, gli attori avrebbero indossato quello che è stato descritto come un’ cablaggio elettrico ‘o’ tuta dati ‘ cablato fino a un computer. Utilizzando potenziometri che raccoglievano movimenti collegati alla tuta, i movimenti di un attore potrebbero essere tradotti in animazioni grezze su un monitor.

Anche se il risultato è stato abbastanza semplice, è stato presto utilizzato in vari spettacoli televisivi e pubblicità in tutti gli Stati. Le immagini astratte che potrebbero essere prodotte con la rudimentale tecnologia mocap di Animac e Scanimate, tuttavia, non erano abbastanza buone da attirare l’attenzione mainstream.

Lo sviluppo di mo-cap

I decenni successivi videro miglioramenti nei disegni di Harrison, con body che registravano più accuratamente il movimento. Sono stati anche aiutati dallo sviluppo di grandi telecamere di tracciamento; per quanto utili fossero, tuttavia, ognuna aveva le dimensioni di un frigorifero.

Mentre mocap era stato usato con parsimonia negli anni 1980 e 1990 con film come American Pop (1981) e Cool World (1992), il primo film ad essere utilizzato interamente utilizzando la tecnologia è stato Sinbad: Beyond the Veil of Mists (2000). Il film è stato un flop, ma il suo uso del mocap è stato ripreso e ampliato da Peter Jackson nella sua realizzazione de Il Signore degli Anelli Trilogia nei primi anni 2000.

Per la prima volta in assoluto, attori che indossano il loro body (completo di palline da ping-pong retroriflettenti) potrebbero esibirsi insieme ai loro colleghi non animati nella stessa scena. Tra i personaggi creati in CG, Il Gollum del Signore degli Anelli è riconosciuto come uno dei più impressionanti che Hollywood abbia mai prodotto. La combinazione della voce del personaggio e delle complesse espressioni facciali eseguite da Andy Serkis ha portato a un’indimenticabile performance di motion capture. Il personaggio e la tecnologia sono stati creati al volo da Bay Raitt di Weta Digital.

Facial capture

Con una crescente consapevolezza di come le tecniche di motion capture possono migliorare le produzioni, è stata prestata maggiore attenzione specificamente alla cattura facciale. Un certo numero di aziende hanno sviluppato sistemi altamente accurati, che, se abbinati a potenti motori grafici, si traducono in immagini facciali simili e fotorealistiche. Cubic Motion (ora collaborato con Unreal Engine) è uno di questi, e ha lavorato su una serie di giochi di alto profilo ed esperienze virtuali, tra cui Spiderman, League of Legends, Apex Legends.

tecniche di Motion capture

al giorno d’Oggi, ci sono quattro principali tecniche di motion capture:

• Ottico (passivo) – Con questa tecnica, riflessione marcatori sono attaccati ai corpi o oggetti, e riflettono la luce generata da vicino all’obiettivo della fotocamera. Una volta riflessa, la luce viene utilizzata per calcolare la posizione dei marcatori all’interno di uno spazio tridimensionale e registrata.
• Ottico (attivo) – Questa tecnica è esattamente la stessa, ma i marcatori emettono luce piuttosto che rifletterli. I marcatori richiedono quindi una fonte di alimentazione.
• Marker-less – Questa tecnica non richiede marcatori di alcun tipo. Si basa su telecamere sensibili alla profondità e software specializzati per monitorare e registrare persone e oggetti in movimento. Mentre più conveniente in qualche modo, è generalmente considerato meno preciso rispetto alle sue alternative di tracciamento ottico o meccanico.
• Inerziale-Questa tecnica non richiede necessariamente telecamere per funzionare. Registra il movimento attraverso IMU (inertial measurement units), che contengono sensori per misurare i tassi di rotazione. I sensori più comuni utilizzati nelle IMU sono giroscopi, magnetometri e accelerometri.

A cosa serve il motion tracking?

Motion tracking e capture ha una vasta gamma di usi in vari settori, tra cui:

• Film e Gaming – Motion capture viene utilizzato per registrare il movimento degli attori e trasferirli su personaggi virtuali o computer-augmented.
• Sports Therapy and Healthcare – Gli operatori sanitari possono utilizzare la motion capture per analizzare il movimento dei pazienti e diagnosticare i problemi, ovvero l’analisi dell’andatura.
• Militare-Quando combinato con la realtà virtuale, le tecnologie di motion capture sono state utilizzate per migliorare le esperienze di addestramento militare.

Se siete interessati a saperne di più sul futuro dell’industria cinematografica, controllare regolarmente per ulteriori articoli da Mo-Sys Academy. Attingendo da anni di esperienza nella produzione virtuale per film e tv, e come uno dei principali fornitori di telecamere di monitoraggio del Regno Unito, puntiamo a educare la prossima generazione di produttori.