Wat is motion capture en hoe werkt het?

Motion capture (Mo-cap) verwijst naar een groep technologieën die de bewegingen van mensen en objecten registreert en de bijbehorende gegevens naar een andere toepassing overdraagt. Het is gebruikt voor vele doeleinden, van sporttherapie, landbouw, en gezondheidszorg, film en gaming. Door het in kaart brengen van real-world beweging op computer gegenereerde frames, motion capture zorgt voor fotorealistische dynamiek in een virtuele omgeving. Hier is hoe het zich ontwikkelde en hoe het werkt. De eerste grote stap in de ontwikkeling van mocap werd gezet door de Amerikaanse animator Lee Harrison III in de jaren zestig. met behulp van een reeks analoge circuits, kathodestraalbuizen en instelbare weerstanden bedacht Harrison een systeem dat iemands beweging in real-time kon registreren en animeren. Harrison ‘ s Animac and Scanimate-technologie werd eind jaren zestig ontwikkeld en maakte real-time animaties mogelijk door een computer. Met Animac zouden acteurs een ‘elektrisch harnas’ of ‘datapak’ dragen dat op een computer is aangesloten. Met behulp van potentiometers die de bewegingen aan het pak oppikte, konden de bewegingen van een acteur worden vertaald in ruwe animaties op een monitor.

hoewel het resultaat vrij eenvoudig was, werd het al snel gebruikt in verschillende tv-programma ‘ s en advertenties in de Staten. De abstracte beelden die konden worden geproduceerd met de rudimentaire mocap-technologie van Animac en Scanimate waren echter niet goed genoeg om mainstream aandacht te trekken.

de ontwikkeling van mo-cap

de volgende decennia zagen verbeteringen in Harrison ‘ s ontwerpen, met bodysuits die beweging nauwkeuriger registreerden. Ze werden ook geholpen door de ontwikkeling van grote volgcamera ‘ s; zo nuttig als ze waren, echter, elk was ongeveer de grootte van een koelkast. Hoewel mocap in de jaren 1980 en 1990 spaarzaam werd gebruikt met films als American Pop (1981) en Cool World (1992), was de eerste film die volledig met deze technologie werd gebruikt Sinbad: Beyond the Veil of mist (2000). De film was een flop, maar het gebruik van mocap werd opgepikt en uitgebreid door Peter Jackson in zijn maken van de Lord of the Rings trilogie in de vroege jaren 2000.

voor de eerste keer ooit konden acteurs in hun bodysuits (compleet met retroreflecterende pingpongballen) optreden samen met hun niet-geanimeerde collega ‘ s in dezelfde scène. Onder de door CG gecreëerde personages wordt The Lord of the Rings’ Gollum erkend als een van de meest indrukwekkende Hollywood ooit heeft geproduceerd. De combinatie van de stem van het personage en ingewikkelde gezichtsuitdrukkingen uitgevoerd door Andy Serkis resulteerde in een onvergetelijke motion-capture performance. Het personage en de technologie werden on the fly gecreëerd door Weta Digital ‘ s Bay Raitt.

Facial capture

met een toenemend besef van hoe motion capture technieken producties kunnen verbeteren, is meer aandacht besteed aan facial capture. Een aantal bedrijven hebben zeer nauwkeurige systemen ontwikkeld, die, in combinatie met krachtige grafische engines, resulteren in like-like, foto-realistische gezichtsopnamen. Cubic Motion (nu samen met Unreal Engine) is een van deze, en heeft gewerkt aan een aantal high-profile games en virtuele ervaringen, waaronder Spiderman, League of Legends, Apex Legends.

Motion capture technieken

tegenwoordig zijn er vier belangrijke motion capture technieken:

• optisch (passief) – met deze techniek worden retroreflecterende markers bevestigd aan lichamen of objecten en reflecteren licht dat wordt gegenereerd uit de buurt van de cameralens. Eenmaal gereflecteerd, wordt het licht gebruikt om de positie van de markers binnen een driedimensionale ruimte te berekenen, en geregistreerd.
• optisch (actief) – deze techniek is precies hetzelfde, maar de markers stralen licht uit in plaats van ze te reflecteren. De markers vereisen daarom een krachtbron.
• Marker-less – deze techniek vereist geen markers van welke soort dan ook. Het maakt gebruik van dieptegevoelige camera ‘ s en gespecialiseerde software om bewegende mensen en objecten te volgen en op te nemen. Hoewel het in sommige opzichten handiger is, wordt het over het algemeen beschouwd als minder nauwkeurig dan zijn optische of mechanische-tracking alternatieven.
• traagheid – deze techniek heeft niet noodzakelijk camera ‘ s nodig om te werken. Het registreert beweging door IMUs( inertial measurement units), die sensoren bevatten om rotatiesnelheden te meten. De meest voorkomende sensoren die in IMU ‘ s worden gebruikt, zijn gyroscopen, magnetometers en versnellingsmeters.

waarvoor wordt motion tracking gebruikt?

Motion tracking and capture heeft een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën, waaronder:

• film – en Gaming-Motion capture wordt gebruikt om de bewegingen van acteurs vast te leggen en over te brengen op virtuele of computer-vergrote karakters.
• sporttherapie en gezondheidszorg-gezondheidswerkers kunnen motion capture gebruiken om de beweging van patiënten te analyseren en problemen te diagnosticeren, d.w.z. loopanalyse.
• militair-in combinatie met virtual reality zijn motion capture-technologieën gebruikt om militaire trainingservaringen te verbeteren.

als u meer wilt weten over de toekomst van de filmindustrie, kijk dan regelmatig terug voor meer artikelen van Mo-Sys Academy. Voortbouwend op jarenlange ervaring in virtuele productie voor film en tv, en als een van de toonaangevende leveranciers van cameratracking in het Verenigd Koninkrijk, streven we ernaar om de volgende generatie producenten te onderwijzen.