Software de captură a mișcării: cum prind viață personajele din filme și jocuri
E greu să uităm interpretările memorabile, realizate prin captura de mișcare, precum Gollum și Ceasar, create de Andy Serkis, sau Smaug, interpretat de Benedict Cumberbatch. Aceste personaje, deși digitale, au fost aduse la viață de actori reali, folosind tehnologia mocap.
Captura de mișcare, cunoscută și ca mocap, constă în înregistrarea mișcărilor fizice ale oamenilor sau obiectelor. Pentru aceasta, se folosesc costume speciale, camere video și senzori.
Datele înregistrate sunt apoi importate într-un software specializat, unde are loc magia transformării acestora în animații realiste, precum cele ale lui Smaug sau Gollum.
Ce este, mai exact, un software de captură a mișcării?
Un software de captură a mișcării este un instrument care permite înregistrarea animațiilor, aplicarea lor pe modele digitale de personaje și redarea scenelor în mod fluid. Aceste instrumente pot fi open source, dezvoltate de terți (gratuite sau contra cost) sau proprietare.
Vom analiza mai departe o serie de programe de captură a mișcării, menite să simplifice procesul de animare a personajelor din filme sau jocuri video.
Rolul software-ului de captură a mișcării în industria de divertisment
Software-ul de captură a mișcării nu este utilizat doar în divertisment, ci și în domenii precum medicina, sportul, sau chiar în armată. De asemenea, contribuie la validarea vederii computerizate și a roboticii.
Cu toate acestea, industria de divertisment, în special filmele și jocurile video, beneficiază cel mai mult de această tehnologie.
Printre cele mai recente exemple populare de utilizare a capturii de mișcare se numără filmul Avatar 2: The Way of Water, regizat de James Cameron, și jocul AAA Red Dead Redemption 2, dezvoltat de Rockstar Games.
Pentru regizori
Tehnologia mocap ajută regizorii să creeze filme animate de înaltă calitate, cu mișcări foarte realiste ale personajelor. Captura de mișcare este adesea utilizată în faza de pre-producție pentru a da viață storyboard-urilor.
Costumele mocap, senzorii faciali și camerele montate pe cap permit regizorilor să captureze întreaga performanță fizică a actorului, inclusiv subtilitățile faciale și corporale.
Pentru dezvoltatorii de jocuri
Animația prin captură de mișcare oferă dezvoltatorilor de jocuri o modalitate rapidă și eficientă de a crea biblioteci mari de mișcări pentru personajele lor.
Unele instrumente mocap, cum ar fi Unreal Engine, permit dezvoltatorilor să creeze jocuri open-world cu un aspect realist, care pot fi explorate de jucători.
Pentru animatori
Software-ul de captură a mișcării ajută animatorii să reducă timpul alocat animațiilor repetitive. În plus, acesta oferă date de mișcare gata de utilizat pentru a crea modele și mișcări realiste ale personajelor.
Unele studiouri de animație, precum Pixar, folosesc propriul software de captură a mișcării, denumit RenderMan. Acesta a fost utilizat în producții celebre de la Hollywood, precum Jurassic Park, Toy Story, Avatar, Titanic și chiar Stăpânul Inelelor.
Cum ajută software-ul de captură a mișcării la crearea mișcărilor?
Tehnologia de captură a mișcării poate fi utilizată în patru moduri diferite:
- Optic pasiv: Se folosesc camere cu infraroșu pentru a urmări mișcarea markerilor pasivi retroreflectorizanți. Aceasta este cea mai frecvent utilizată și flexibilă metodă.
- Optică activă: Se utilizează camere speciale pentru a urmări lumina emisă de markerii LED.
- Video/fără markeri: Această tehnică se bazează exclusiv pe software, în loc de markeri.
- Inerțială: Subiectul poartă senzori inerțiali (IMU) care transmit date fără fir către un computer sau dispozitiv inteligent. Camerele sunt folosite doar pentru localizare.
În continuare, vom analiza câteva dintre cele mai bune programe de captură a mișcării disponibile în prezent.
Rokoko Studio
Rokoko Studio este un software popular care accelerează fluxul de lucru al animației, reducând captura de mișcare la trei pași simpli: captare, export sau streaming.
Acest software permite înregistrarea, editarea și transmiterea în flux a animațiilor de personaje capturate cu Rokoko mocap. Rokoko este complet gratuit pentru până la 3 utilizatori și oferă stocare nelimitată în cloud, plus previzualizarea în timp real a datelor capturate.
Totuși, instrumentele mocap Rokoko nu pot fi utilizate independent de Rokoko Studio. Acesta preia date brute mocap de la Rokoko Face Capture, Smartgloves și Smartsuit Pro. Aceste date sunt apoi procesate de Studio, folosind modele avansate de cinetică inversă și filtre, pentru a crea animații de înaltă calitate.
Caracteristici cheie:
⭐ Descărcare de elemente de animație prefabricate din biblioteca Rokoko
⭐ Conectare și streaming live la instrumente de modelare 3D, precum Blender, Unreal, Maya etc.
⭐ Suport pentru toate formatele, scheletele și opțiunile de plasă
Studio oferă streaming în timp real, fără întârzieri, către programe 3D precum Maya, Unreal, Unity și Blender.
OptiTrack Motive
OptiTrack Motive îmbunătățește urmărirea scheletelor, chiar și în situații dificile. Motive poate gestiona peste 10 schelete sau peste 300 de corpuri rigide, în timp real.
Acest software de captură a mișcării are o precizie a poziției de +/- 0,2 mm, o latență de < 9 ms și o precizie a rotației de +/- 0,1 grade. Motive prelucrează datele camerei OptiTrack și furnizează poziții 3D globale, ID-uri de marcare, date de rotație și urmărire scheletică de înaltă precizie.
Caracteristici cheie:
⭐ Urmărire activă și pasivă
⭐ Suport nativ, plug-and-play pentru principalele plăci de forță digitale (AMTI, Bertec și Kistler)
⭐ Etichetare precisă a markerilor și urmărire scheletică, chiar și în cazul obstacolelor
OptiTrack Motive nu oferă o perioadă de probă gratuită. Licența perpetuă include 1 an de actualizări, iar pentru fiecare an suplimentar se solicită o plată suplimentară.
Wonder Studio
Wonder Studio de la Wonder Dynamics este un software de captură a mișcării bazat pe inteligență artificială (AI), care permite animarea, iluminarea și compunerea personajelor CG într-o scenă de acțiune live.
Se poate încărca modelul CG într-o singură fotografie sau pe întreaga scenă. Sistemul va identifica automat tăieturile și va urmări actorul pe măsură ce se deplasează.
Tehnologia AI a Wonder Dynamics este deja utilizată de nume celebre de la Hollywood. De exemplu, frații Russo folosesc acest instrument în viitorul film „Electric State”, avându-i ca protagoniști pe Chris Pratt și Millie Bobby Brown.
Caracteristici cheie:
⭐ Retargeting avansat pentru scalarea ușoară a personajelor CG
⭐ Wonder Studio AI automatizează 80-90% din munca VFX
⭐ Personaje 3D gratuite din comunitatea de artiști
Wonder Studio ajută la adăugarea unui personaj CG într-o scenă live, dar necesită expertiză artistică și tehnică. De asemenea, creatorii individuali sau micii dezvoltatori ar putea considera acest software costisitor.
Autodesk MotionBuilder
MotionBuilder de la Autodesk este un software de animație 3D care oferă o gamă largă de instrumente pentru ajustarea mișcărilor modelului cu viteză, precizie și coerență maximă.
Acest software de captură a mișcării live oferă un afișaj interactiv și personalizabil, ajutând la captarea mișcării în direct, editarea și redarea animațiilor complexe ale personajelor. Este un software utilizat pe scară largă de profesioniștii care lucrează cu animație tradițională sau cu captură de mișcare.
De asemenea, acesta oferă fluxuri de lucru interactive, cu mișcări prefabricate, pentru animația personajelor 3D.
Caracteristici cheie:
⭐ Motor 3D în timp real pentru crearea mișcărilor realiste
⭐ Integrare perfectă cu programe de modelare 3D, precum Maya și 3D Max
⭐ Instrumente de editare încorporate pentru ajustarea rapidă a animațiilor
MotionBuilder este un software popular pentru animația prin captură de mișcare, dar poate fi costisitor pentru creatorii individuali sau micii animatori.
FreeMoCap
FreeMoCap este o soluție bună pentru cei care caută un software gratuit de captură a mișcării. Acesta a fost dezvoltat inițial ca instrument simplu de cercetare, înainte de a deveni proiectul de amploare care este astăzi.
Proiectul Free Motion Capture oferă gratuit un software de captură a mișcării fără marcaje.
Instrumentul poate fi conectat la programe gratuite, open source, precum Blender, pentru a înregistra cu acuratețe mișcările 3D ale oamenilor, animalelor, roboților și altor obiecte.
Caracteristici cheie:
⭐ Software de captură a mișcării pentru webcam, utilizând înregistrări video
⭐ Integrare perfectă cu programe de modelare 3D, precum Blender
⭐ Interfață ușor de utilizat, fără a fi necesară asistență tehnică
FreeMoCap este un sistem robust, util pentru diverse comunități, precum animatori 3D, dezvoltatori de jocuri, creatori de scurtmetraje, dar și sportivi, oameni de știință, ingineri sau medici.
iPi Soft
iPi Motion Capture de la iPi Soft este un software freemium care urmărește mișcările 3D ale corpului uman și produce animații 3D. Acesta suportă camere mocap standard, senzori de adâncime, senzori faciali și controlere de mișcare.
Se pot crea animații realiste în câteva minute și se pot exporta în diverse formate populare. Integrarea cu programe de modelare 3D, precum Blender, Second Life, Autodesk Maya, Collada, iClone etc., este facilă.
Caracteristici cheie:
⭐ Plugin pentru conexiune live cu Unreal Engine 5.0
⭐ Suport pentru multiple formate de export
⭐ Interfață ușor de utilizat, fără a fi necesară asistență tehnică
iPi Motion Capture nu necesită echipamente performante și funcționează bine chiar și cu înregistrări realizate fără costum mocap.
iClone Motion Live
iClone Motion Live este o platformă mocap completă. Aceasta permite conectarea datelor de mișcare de la diverse dispozitive mocap populare și animarea simultană a personajelor 3D.
Este un software de captură a mișcării 3D care simplifică animația în timp real. Acesta are capacitatea de a anima personaje 3D create în Character Creator, Daz Studio sau din alte surse.
Motion Live este un intermediar care conectează hardware-ul de captură a mișcării la iClone, prin crearea unui „Profil” pentru hardware-ul ales. În plus, utilizatorii pot alege să exporte animațiile în format BVH sau FBX.
Caracteristici cheie:
⭐ Captură sincronă a mișcării întregului corp
⭐ Salvarea datelor în piste de mișcare separate, pentru o editare ușoară
⭐ Integrare cu Cartoon Animator 4
Acest instrument de captură a mișcării este folosit mai ales în proiecte mai puțin pretențioase, datorită accesibilității și suportului pentru diverse dispozitive mocap pentru mâini, față și corp.
Adobe Character Animator
Adobe Character Animator urmărește mișcările și expresiile unui actor pentru a anima personaje în timp real. Acest software permite streaming live cu microfon și cameră web.
Character Animator folosește tehnologia Adobe Sensei AI, care transformă orice grafică într-un personaj animat. Se pot importa grafice din instrumente Adobe Creative Cloud (Photoshop sau Illustrator) sau se pot folosi șabloanele încorporate.
Mișcările pot fi salvate ca declanșatoare pentru simplificarea procesului de animație, iar gesturile pot fi controlate cu tastatura sau un dispozitiv MIDI (funcție indisponibilă în planul gratuit).
Caracteristici cheie:
⭐ Crearea unui personaj personalizat cu Puppet Maker
⭐ Exportul rapid al animațiilor
⭐ Atribuirea comenzilor rapide de la tastatură gesturilor, pentru o editare ușoară
Character Animator este apreciat atât de marile studiouri de la Hollywood, cât și de creatorii de conținut online, fiind un instrument eficient pentru a da viață personajelor animate.
Captură de mișcare Xsens
Xsens Motion Capture este un software care simplifică modelarea și animația personajelor, prin captarea mișcărilor și expresiilor în orice mediu.
Software-ul este disponibil în două variante: MVN Animate (pentru realizarea de filme și dezvoltarea jocurilor) și MVN Analyze (pentru cercetare, sănătate și sport). De asemenea, oferă soluții bazate pe cloud pentru stocarea și procesarea datelor și pentru generarea de rapoarte.
Caracteristici cheie:
⭐ 3 opțiuni hardware mocap: MVN Link, MVN Awinda și MVN Awinda Starter
⭐ Soluții cloud pentru stocarea și procesarea datelor
⭐ Integrare live cu MotionBuilder, Unreal Engine, Unity, Autodesk Maya, Houdini etc.
Regizorii de film și dezvoltatorii de jocuri folosesc acest software pentru a digitaliza mișcările și a crea animații prin captură de mișcare. Kinetoterapeuții folosesc acest instrument pentru a îmbunătăți bunăstarea sau performanța sportivilor și pacienților.
Concluzii
Datorită progreselor tehnologice, captură de mișcare nu se mai limitează la filme și jocuri. În prezent, este utilizată pe scară largă în știință, medicină și sport.
Pe măsură ce tot mai mulți oameni descoperă beneficiile capturii de mișcare, cererea de software specializat va crește.
Animația prin captură de mișcare nu înlocuiește în întregime animația tradițională, ci simplifică procesul de animare a personajelor. Aceasta ajută la înregistrarea animațiilor, aplicarea lor pe personaje și redarea scenelor în câteva ore, în loc de câteva zile.
Alegerea software-ului mocap potrivit depinde de buget și de cerințele proiectului. Pentru un proiect de cercetare de laborator, FreeMoCap este o opțiune potrivită, fiind gratuit și ușor de utilizat.
Însă, pentru dezvoltarea unui proiect complex, precum un film cu mișcare live și grafică digitală, Rokoko Studio sau Wonder Studio sunt alegeri mai potrivite.
În final, este important să luați în considerare cerințele specifice ale proiectului și să alegeți software-ul care se potrivește cel mai bine nevoilor dumneavoastră.