Использование современных технологий трекинга и захвата движения в пост обработке и во внедрении трехмерной графики в видео на примере создания видео-ролика
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ом случае, когда не нужно ничего добавлять или убирать из кадра, то его можно так и снять. Однако, для достижения наилучшего результата в захвате движения или трекинга, камера, как правило, ставится статично, либо двигается по идеально ровной траектории. Чтобы создать эффект съемки с рук, можно написать несколько простых математических правил, по которым камера будет смещаться, однако, какой бы сложной не была формула, повторить настоящее поведение оператора в условии, например, съемки с уличной драки видится автору невозможной или очень сложной задачей. Которая, всё же, имеет простое решение:
-взять настоящее видео, снятое без штатива;
-сделать захват движения;
-применить полученные данные о смещении и повороте к null object;
-скопировать его в нужную сцену;
-привязать все элементы компоузинга к движению null object.
Таким образом появляется элегантное и простое решение, казалось бы, непростой задачи. Стоит так же упомянуть, что до версии CS3 включительно, After Effects поставлялся только со стандартным трекером, который так же умел отслеживать положение плоскости по четырем точкам.
Рис. 6. Слежение за плоскостью с помощью встроенного трекера
Таким образом, если в кадре была плоскость, которую нужно было заменить, то можно было отследить положение четырех углов и получить положение плоскости. Но этот способ имел много ограничений:
-вставляемая плоскость не должна иметь сложную форму;
-сложность сопоставления искажений на плоскости;
-необходимость 100% видимости всех четырех точек в течении всего времени.
Самым печальным оказывалось последнее ограничение, потому как идеальных кадров не бывает, а столь сильные ограничения могут сделать план скучным.
.4 Двухмерный трекинг: слежение за плоскостью
Именно поэтому, начиная с версии CS4, Adobe решила добавить внешний трекер Mocha в свой продукт, который позволяет следить за целыми плоскостями, которые могут представлять из себя сотни точек.
Слежение за плоскостью стало некой революцией в области захвата движения. Открылись новые горизонты, и возможности визуальных дизайнеров стали почти безграничны. Если речь идет не о плоской бесцветной поверхности, конечно.
В чем же особенность? Система следит за всеми возможными контрастными точками (за текстурой) на поверхности, форму которой пользователь может задать самостоятельно. Предполагается, что смещение не может быть очень большим, но даже не смотря на это поиск ведется по всей поверхности кадра и при этом не требует больших ресурсов. Тот факт, что отслеживается единовременно несколько сотен точек играет на руку любому дизайнеру. Теперь нет жесткой привязки к четырем углам, как это было раньше (рис.7). Соответственно плоскость может, как выходить за пределы кадра (рис.8), так и быть частично перекрыта каким-либо объектом на переднем плане. Всё это справедливо до тех пор пока программе достаточно информации, чтобы сделать вывод о положении плоскости в пространстве.
Рис. 7. Проблемы, с которыми не может справится слежение за точками
Точность работы достигается благодаря тому, что программа анализирует перемещение точек в пространстве. Какие-то из них движутся в одном направлении, какие-то в другом. Записывая и анализируя координаты, выясняется, какие из них находятся на одной плоскости. Такой подход может сильно облегчить задачу дизайнеру, который затирает нарисованные на коже актера маркеры, или убирает лишние элементы из кадра. Основное перемещение будет отслежено, и останется только немного подправить маску.
Рис. 8. Слежение за плоскостью справляется с задачей даже при условии временного перекрытия более 60% изображения
.5 Трехмерный трекинг: захват движения
capture - метод анимации персонажей и объектов. Дословный перевод с английского - захват движения. В общем случае, вне зависимости от подхода, это процесс позволяющий отследить положение точек в трехмерном пространстве. Координаты двух точек дают перемещение кости. Положение восемнадцати точек составляют минимально необходимый для анимации скелет.
Существует несколько подходов, который могут справиться с поставленной задачей. Какие-то лучше, какие-то хуже, но иногда основным критерием бывает цена, а уже на второй план отходит качество, с которым приходится смиряться, либо дорабатывать руками. Наличие столь различных по стоимости систем является признаком высокой популярности и активного развития технологии. Два возможных подхода:
1.Маркерная система.
Рис. 9. Захват движения для вступительного ролика к игре Ведьмак
В ней используется специальное оборудование. На человека надевается костюм с датчиками (рис.9), он производит движения, требуемые по сценарию, встаёт в условленные позы, имитирует действия; данные с датчиков фиксируются камерами и поступают в компьютер, где сводятся в единую трёхмерную модель, точно воспроизводящую движения актёра, на основе которой позже (или в режиме реального времени) создаётся анимация персонажа. Также этим методом воспроизводится мимика актёра (в этом случае на его лице располагаются маркеры, позволяющие фиксировать основные мимические движения).
2.Безмаркерная технология, не требующая специальных датчиков или специального костюма. Безмаркерная технология основана на технологиях компьютерного зрения </wiki/D09AD0BED0BCD0BFD18CD18ED182D0B5D180D0BDD0BED0B5_D0B7D180D0B5D0BDD0B8D0B5&g