Mocap – оборудование Xsens для производства VFX. Личный опыт использования

Технология motion capture, или mocap, существует с 1970х годов. Ее используют крупные компании в производстве фильмов и компьютерных игр, добиваясь максимально реалистичной анимации. Недавно мы приобрели в нашу студию продвинутый вариант такого оборудования бренда Xsens. О нашем опыте работы расскажем в этой статье.

Как это работает?

Первые комплексы Motion Capture были оптическими. Их принцип работы по сей день заключается в том, что несколько камер снимают динамику маркеров-отражателей, распределенных по телу движущегося «актёра».

Оборудование Xsens – это инерционная система. Она использует акселерометры и гироскопы, чтобы измерить позиции и углы движений.

Инерционное отслеживание стало возможным благодаря достижениям в области микро сенсорных технологий. Скоростной гироскоп измеряет угловую скорость. Кремниевый акселерометр измеряет ускорения, включая гравитационное ускорение g.

Оптические системы проигрывают инерционным в передаче точности движений. Отслеживание камерой в значительной степени основано на методах компьютерного зрения. Системы структурированного освещения используют лазеры или пучки. Оптические системы страдают от проблем с прямой видимостью всякий раз, когда необходимый световой путь блокируется. Например, помехи от других источников света или отражения.

Из чего состоит оборудование?

Оборудование Motion Capture состоит из лайкрового прочного костюма, трекеров, батареи и bodypack (компьютера). 17 датчиков-трекеров, расположенных по всему телу, синхронизируют свои данные с помощью гироскопов, акселерометров и других технологий для высокой точности передачи углов суставов.

Mocap считывает любые движения человека. Исключение составляет, если отсутствует техническое движение, а не фактическое. Например, катание на роликах.

Данные с датчиков передаются на компьютер с помощью wifi роутера. Они сразу же обрабатываются собственным программным обеспечением. ПО называется Animate Pro. Данные экспортируются в разные форматы, в том числе FBX, что позволяет использовать их в любой 3д программе и на игровых  движках.

Процесс съемок

Необходимый минимум для съемок – это наличие актера и компьютера. Конечно, удобнее снимать в студии с освещением, как это делали мы. Но это не обязательное условие. Все зависит от ваших задач, амплитуды движений актера и желаемого результата. Вы можете снимать в небольшой комнате или на стадионе.

Для перевозки оборудования не нужен фургон. Костюм представляет собой небольшой (размером с ручную кладь) прочный чемодан на колесах, весом до 8 кг.

Сам процесс съемок состоит и 3 этапов: калибровка, съемка, чистка материала.

1.     Калибровка. В течение 15 секунд актер сначала стоит, потом делает несколько шагов и все готово! Погрешности бывают. После долгих сессий желательно делать новую калибровку.

2.     После настройки идет непосредственно запись движений. В качестве эксперимента мы провели прямой эфир, где с актерами и аватарами проверили mocap в действии.

3.     Ручная чистка. Она нужна в любом случае, но результат исходных данных намного чище и качественнее, по сравнению с подобными продуктами и оптическими системами. Данные могут быть хуже, если долго не делали калибровку.

Нужно ли быть специалистом по mocap для работы с ним? Нет. При недолгом и несложном базовом обучении работать с костюмами могут и аниматоры, и технические специалисты, и художники. Костюм прост в обращении, что делает его доступным для всех.

Плюсы и минусы

Плюсы:

• дистанционная запись данных

• быстрая скорость калибровки и готовность к работе

• возможность использовать костюм самостоятельно, без посторонней помощи

• дружелюбный интерфейс программного обеспечения

• возможность использовать запись данных без ПК и программного обеспечения с помощью bodypack

• синхронизация до 4 актеров в одной сцене

• использование костюма в любом месте, хоть дома, хоть в лесу

• высококачественный репроцесс и готовые чистые данные

• большая база знаний и документации

• круглосуточная поддержка клиентов

• доступные варианты комплектации

Минусы:

• нет ориентации в пространстве, как у оптического захвата движений

• дороговизна MVN Link комплектации

• применим только для гуманоидных персонажей. Четвероногих и других животных невозможно использовать

Сейчас наша студия работает над созданием CGI/VFX видеороликов, где вся персонажная анимация для этих проектов будет создана на основе мокап технологии. Будем делиться процессом работы, подписывайтесь и следите за обновлениями)