utilizam dados capturados a partir de sensores de imagem para triangular a posição 3D de um sujeito entre duas ou mais câmeras calibradas para fornecer projeções sobrepostas. A aquisição de dados é tradicionalmente implementada usando marcadores especiais ligados a um ator; no entanto, sistemas mais recentes são capazes de gerar dados precisos, rastreando características de superfície identificadas dinamicamente para cada indivíduo em particular. Rastrear um grande número de artistas ou expandir a área de captura é realizado pela adição de mais câmeras. Estes sistemas produzem dados com três graus de liberdade para cada marcador, e rotacional de informações deve ser inferida a partir da orientação relativa de três ou mais marcadores; por exemplo, ombro, cotovelo e punho marcadores de fornecer o ângulo do cotovelo. Novos sistemas híbridos estão combinando sensores inerciais com sensores ópticos para reduzir a oclusão, aumentar o número de usuários e melhorar a capacidade de rastrear sem ter que limpar manualmente os dados.
Passivo markersEdit
sistemas ópticos passivos usam marcadores revestidos com um material retrorrefletor para refletir a luz que é gerada perto da lente das câmeras. O limiar da câmera pode ser ajustado de modo que apenas os marcadores Refletores brilhantes serão amostrados, ignorando a pele e tecido.o centroide do marcador é estimado como uma posição dentro da imagem bidimensional capturada. O valor de escala de grayscale de cada pixel pode ser usado para fornecer precisão sub-pixel, encontrando o centroide do Gaussiano.
um objeto com marcadores fixados em posições conhecidas é usado para calibrar as câmeras e obter suas posições e a distorção da lente de cada câmera é medida. Se duas câmeras calibradas virem um marcador, uma correção tridimensional pode ser obtida. Normalmente, um sistema consistirá em cerca de 2 a 48 câmeras. Existem sistemas de mais de trezentas câmeras para tentar reduzir a troca de marcadores. Câmeras extras são necessárias para cobertura completa em torno do sujeito de captura e vários sujeitos.
os vendedores têm software de restrição para reduzir o problema da troca de marcadores, uma vez que todos os marcadores passivos parecem idênticos. Ao contrário dos sistemas marcadores activos e dos sistemas magnéticos, os sistemas passivos não exigem que o utilizador use fios ou equipamento electrónico. Em vez disso, centenas de bolas de borracha são fixadas com fita refletora, que precisa ser substituída periodicamente. Os marcadores são geralmente ligados diretamente à pele (como na biomecânica), ou eles são velcroed a um artista vestindo um corpo inteiro spandex/Lycra terno projetado especificamente para a captura de movimento. Este tipo de sistema pode capturar grandes números de marcadores a taxas de quadros geralmente em torno de 120 a 160 fps, embora baixando a resolução e rastreando uma região menor de interesse eles podem rastrear até 10000 fps.
Active markerEdit
Active sistemas ópticos triangular posições, acendendo um LED em um momento muito rapidamente ou vários LEDs com software para identificá-los por suas posições relativas, um pouco semelhante a navegação astronômica. Ao invés de refletir a luz de volta que é gerada externamente, os próprios marcadores são alimentados para emitir sua própria luz. Uma vez que a lei do quadrado inverso fornece um quarto da potência em duas vezes a distância, isso pode aumentar as distâncias e o volume para a captura. Isto também permite uma elevada relação sinal-ruído, resultando em um marcador muito baixo e uma resolução de medição Alta (muitas vezes até 0,1 mm dentro do volume calibrado).a série de TV Stargate SG1 produziu episódios usando um sistema óptico ativo para o VFX permitindo que o ator andasse em torno de adereços que tornariam a captura de movimento difícil para outros sistemas ópticos não ativos.
ILM usou marcadores ativos em Van Helsing para permitir a captura das noivas voadoras de Drácula em conjuntos muito grandes semelhantes ao uso de marcadores ativos de Weta no planeta dos Macacos. A potência de cada marcador pode ser fornecida sequencialmente em fase com o sistema de captura, proporcionando uma identificação única de cada marcador para uma determinada moldura de captura a um custo para a taxa de moldura resultante. A capacidade de identificar cada marcador desta forma é útil em aplicações em tempo real. O método alternativo de identificar marcadores é fazê-lo algoritmicamente exigindo processamento extra dos dados.
Existem também possibilidades de encontrar a posição usando marcadores LED coloridos. Nestes sistemas, cada cor é atribuída a um ponto específico do corpo.
Um dos primeiros sistemas de marcadores ativos na década de 1980 foi um sistema de mocap híbrido passivo-ativo com espelhos rotativos e marcadores refletores de vidro coloridos e que usou Detectores de matriz linear mascarados.
Tempo modulada active markerEdit
Active marcador de sistemas pode ser mais refinado, a luz estroboscópica um marcador em uma hora, ou o acompanhamento de vários marcadores ao longo do tempo e de modulação da amplitude e / ou largura de pulso para fornecer marcador de IDENTIFICAÇÃO. Os sistemas modulados de resolução espacial de 12 megapixéis mostram movimentos mais subtis do que os sistemas ópticos de 4 megapixéis por terem resolução espacial e temporal mais elevadas. Os diretores podem ver o desempenho dos atores em tempo real, e assistir os resultados sobre o personagem CG motivado pela captura de movimento. Os IDs marcadores únicos reduzem a reviravolta, eliminando a troca de marcadores e fornecendo dados muito mais limpos do que outras tecnologias. LEDs com processamento a bordo e uma sincronização de rádio permitem a captura de movimento ao ar livre com luz solar direta, enquanto captura de 120 a 960 quadros por segundo, devido a um obturador eletrônico de alta velocidade. O processamento por computador de ID modulados permite menos limpeza manual ou resultados filtrados para menores custos operacionais. Esta maior precisão e resolução requer mais processamento do que tecnologias passivas, mas o processamento adicional é feito na câmera para melhorar a resolução através de um processamento subpixel ou centroid, proporcionando alta resolução e alta velocidade. Estes sistemas de captura de movimento são tipicamente $ 20.000 para uma câmera de oito, resolução espacial de 12 megapixels de 120 hertz com um ator.
markerEdit semi-passivo imperceptível
pode-se inverter a abordagem tradicional baseada em câmeras de alta velocidade. Sistemas como o Prakash usam Projetores multi-LED de alta velocidade baratos. Os projetores de IR multi-LED especialmente construídos codificam opticamente o espaço. Em vez de marcadores retrorrefletores ou de díodos emissores de luz ativa (LED), o sistema usa etiquetas marcadoras fotossensíveis para decodificar os sinais ópticos. Ao anexar tags com sensores de foto para pontos de cena, as tags podem calcular não só suas próprias localizações de cada ponto, mas também sua própria orientação, iluminação incidente, e refletância.estas etiquetas de rastreamento funcionam em condições de iluminação natural e podem ser imperceptivelmente embutidas em trajes ou outros objetos. O sistema suporta um número ilimitado de tags em uma cena, com cada tag exclusivamente identificado para eliminar problemas de reaquisição de marcadores. Uma vez que o sistema elimina uma câmera de alta velocidade e o fluxo de imagem de alta velocidade correspondente, ele requer uma largura de banda de dados significativamente menor. As tags também fornecem dados de iluminação incidente que podem ser usados para coincidir com a iluminação da cena ao inserir elementos sintéticos. A técnica parece ideal para a captura de movimento on-set ou transmissão em tempo real de conjuntos virtuais, mas ainda não foi provada.
de captura de movimento Submarina systemEdit
tecnologia de captura de Movimento tem sido disponível para pesquisadores e cientistas, por algumas décadas, o que deu uma nova visão sobre muitos campos.
camerasEdit subaquático
a parte vital do sistema, a câmera subaquática, tem uma caixa à prova de água. O alojamento tem um acabamento que suporta corrosão e cloro, o que o torna perfeito para uso em bacias e piscinas. Há dois tipos de câmaras. As câmeras industriais de alta velocidade também podem ser usadas como câmeras infravermelhas. As câmeras subaquáticas infravermelhas vêm com um estrobe de luz ciano em vez da luz IR típica—para a queda mínima sob a água e a alta velocidade-câmeras cone com uma luz LED ou com a opção de usar o processamento de imagem.
Medição volumeEdit
Uma câmera subaquática, normalmente, é capaz de medir de 15 a 20 metros, dependendo da qualidade da água, a câmara e o tipo de marcador utilizado. Sem surpresa, o melhor alcance é alcançado quando a água está limpa, e como sempre, o volume de medição também depende do número de câmeras. Uma gama de marcadores subaquáticos estão disponíveis para diferentes circunstâncias.
Tailoredededit
diferentes pools requerem diferentes suportes e equipamentos. Portanto, todos os sistemas de captura de movimento subaquático são exclusivamente adaptados para cada instalação específica da piscina. Para câmeras colocadas no centro da piscina, Tripés especialmente concebidos, usando ventosas de sucção, são fornecidos.técnicas emergentes e pesquisas em visão computacional estão levando ao rápido desenvolvimento da abordagem sem marca para a captura de movimento. Sistemas Markerless, como os desenvolvidos na Universidade de Stanford, na Universidade de Maryland, MIT e no Instituto Max Planck, não requerem sujeitos a usar equipamentos especiais para rastreamento. Algoritmos de computador especiais são projetados para permitir que o sistema analise múltiplos fluxos de entrada óptica e identifique formas humanas, quebrando-os em partes constituintes para rastreamento. ESC entertainment, uma subsidiária da Warner Brothers Pictures criados especialmente para o virtual cinematografia, inclusive fotorrealistas digital sósias para as filmagens de Matrix Reloaded e The Matrix Revolutions filmes, usaram uma técnica chamada Universal de Captura que utilizaram 7 configuração da câmera e o acompanhamento do fluxo óptico de todos os pixels ao longo de todos os 2-D aviões das câmeras para o movimento, gestos e expressão facial, captura, levando a resultados realistas.tradicionalmente, o rastreamento de movimento óptico sem marcação é usado para manter o controle de vários objetos, incluindo aviões, veículos lançadores, mísseis e satélites. Muitas dessas aplicações de monitoramento de movimento óptico ocorrem ao ar livre, exigindo diferentes configurações de lente e câmera. Imagens de alta resolução do alvo que está sendo rastreado pode, assim, fornecer mais informações do que apenas dados de movimento. A imagem obtida do sistema de rastreamento de longo alcance da NASA no lançamento fatal do ônibus espacial Challenger forneceu provas cruciais sobre a causa do acidente. Sistemas de rastreamento óptico também são usados para identificar espaçonaves conhecidas e detritos espaciais, apesar do fato de que ele tem uma desvantagem em relação ao radar, na medida em que os objetos devem estar refletindo ou emitindo luz suficiente.
um sistema de rastreamento óptico normalmente consiste em três subsistemas: o sistema de imagem óptica, a plataforma mecânica de rastreamento e o computador de rastreamento.
o sistema de imagem óptica é responsável por converter a luz da Área alvo em imagem digital que o computador de rastreamento pode processar. Dependendo do projeto do sistema de rastreamento óptico, o sistema de imagem óptica pode variar de tão simples quanto uma câmera digital padrão para tão especializada quanto um telescópio astronômico no topo de uma montanha. A especificação do sistema de imagem óptica determina o limite superior da Gama efectiva do sistema de seguimento.
A plataforma de rastreamento mecânico contém o sistema de imagiologia óptica e é responsável pela manipulação do sistema de imagiologia óptica de tal forma que ele sempre aponta para o alvo que está sendo rastreado. A dinâmica da plataforma de rastreamento mecânica combinada com o sistema de imagem óptica determina a capacidade do sistema de rastreamento para manter o bloqueio em um alvo que muda de velocidade rapidamente.
o computador de rastreamento é responsável por capturar as imagens do sistema de imagem óptica, analisando a imagem para extrair a posição alvo e controlando a plataforma de rastreamento mecânico para seguir o alvo. Há vários desafios. Primeiro, o computador de rastreamento tem que ser capaz de capturar a imagem a uma taxa de quadros relativamente alta. Isto posta um requisito sobre a largura de banda do hardware de captura de imagens. O segundo desafio é que o software de processamento de imagem tem de ser capaz de extrair a imagem de destino do seu fundo e calcular a sua posição. Vários algoritmos de processamento de imagem textbook são projetados para esta tarefa. Este problema pode ser simplificado se o sistema de rastreamento pode esperar certas características que são comuns em todos os alvos que irá rastrear. O próximo problema na linha é controlar a plataforma de rastreamento para seguir o alvo. Este é um problema típico de design de Sistema de controle ao invés de um desafio, que envolve modelar a dinâmica do sistema e projetar controladores para controlá-lo. Isto, no entanto, tornar-se-á um desafio se a plataforma de rastreamento com a qual o sistema tem de trabalhar não for concebida em tempo real.
O software que executa tais sistemas também são personalizados para os componentes de hardware correspondentes. Um exemplo desse software é o OpticTracker, que controla telescópios computadorizados para rastrear objetos em movimento a grandes distâncias, como aviões e satélites. Outra opção é o software SimiShape, que também pode ser usado híbrido em combinação com marcadores.