Как называется компьютерная съемка

Обновлено: 06.07.2024

В начале 80-х медики в американских институтах стали применять компьютеры для исследования человеческого тела. Том Калверт, профессор кинезиологии и компьютерных наук предложил использовать потенциометры, прикрепляя их к различным суставам на человеческом теле. Компьютер измерял данные приборов и показывал на экране двигающийся скелет человека. Калверт использовал свое изобретение для наглядной изучения кинематики человеческого организма, дефектов мускулатурной системы, а также для . демонстрации па-де-де в хореографических классах.

Чуть позже, в 1982-83 году, компьютерные установки, отслеживающие движения человека, стали использовать в компьютерной графике. Первые комплексы Motion Capture были оптическими. Принцип их работы был следующим: на теле актера в местах сочленений и суставов крепились маленькие лампочки или же обычные светоотражающие элементы (наподобие велосипедных катафот), после чего движения фигуры снимались на камеру. Для получения объемного изображения актера снимали двумя камерами, под разными углами. Совмещая координаты одной и той же лампочки, полученные с двух камер, можно было достаточно точно вычислить месторасположение точки в пространстве. Такие оптические системы были весьма медленными и неточными. К тому же, отснятый материал требовал дополнительной обработки и фильтрации .

А потом . потом, в 1993 году появился Mortal Kombat. Процесс Motion Capture осуществляли с использованием оптической технологии, шестью различными камерами [5].

Как Марк Руффало становится Халком

Как и все, что нам кажется последним словом технологии, motion capture, сокращенно — mocap, или мо-кап, появился относительно давно. Первые серьезные эксперименты с ним относятся к началу 1980-х годов — времени, когда возникло само понятие компьютерных спецэффектов, а стереокинематограф переживал очередной ренессанс. Правда, в кино применять мо-кап было невозможно — мощности того времени не позволяли создать достоверные цифровые модели, которым можно было бы придать записанные движения актеров. Так что мо-кап оставался уделом отдельных смелых экспериментаторов из небольших венчурных компаний и американских университетов, о которых можно прочитать в материалах конференции SIGGRAPH, важнейшей мировой выставки компьютерной графики.

гифка несколько осовременена, но все же .. «Вспомнить все» (1990) – первый полнометражный фильм, в котором использовалась технология Motion Capture. В основном это были эпизоды с общими планами на фоне красной планеты.

К середине 1990-х проблемы мо-капа и достоверности цифровых моделей волновали практически всех специалистов в области спецэффектов. Питер Джексон и Роберт Земекис пытались вместе преодолеть технические трудности на съемках «Страшил», на тот момент — 1996 год — самого насыщенного компьютерной графикой фильма. В 1999 году Земекис вложил $5 млн. в центр цифровых технологий при Университете Южной Калифорнии — 33 сотки высочайших на тот момент достижений в области 3D, цифровой съемки и, конечно, мо-капа.

Эти, без преувеличения, великие режиссеры прочно ассоциируются с триумфом мо-капа в начале XXI века. Голлум из «Властелина колец» Питера Джексона был первым потрясающим воображение героем, созданным этой технологией (2002 — 2003). Следом вышел «Полярный экспресс» Роберта Земекиса (2004) — первый фильм, а точнее, мультфильм, не только в цифровом 3D, но и с использованием мо-капа для всех персонажей, которых были десятки. Тогда критики отмечали, что «Полярный экспресс» — это великий момент в истории кино, момент перехода от аналогового к цифровому кинематографу.

Технология требует многочисленных усовершенствований, но все они касаются, прежде всего, деталей — фотографической реалистичности в мо-капе уже добились, как показывает пример Земекиса или, например, «Аватара» Джеймса Кэмерона.

На сегодняшний день существуют большое количество маркерных систем захвата движений. Различие между ними заключается в принципе передачи движений.

  1. Оптические пассивные. На костюме, входящем в комплект такой системы, прикреплены датчики-маркеры, которые названы пассивными, потому что отражают только посланный на них свет, но сами не светятся. В таких системах свет (инфра-красный) на маркеры посылается с установленных на камерах высокочастотных стробоскопов и, отразившись от маркеров, попадает обратно в объектив камеры, сообщая тем самым позицию маркера. Минус оптических пассивных систем заключается в длительности размещения маркеров на актёре. Так же иногда при быстром движении или близком расположении маркеров друг к другу система может их путать (поскольку эта технология не предусматривает идентификации каждого маркера по отдельности).
  2. Оптические активные названы так потому, что вместо светоотражающих маркеров, которые крепятся к костюму актёра, в них используются светодиоды с интегрированными процессорами и радио-синхронизацией. Каждому светодиоду назначается ID (идентификатор), что позволяет системе не путать маркеры друг с другом, а также узнавать их, после того как они были перекрыты и снова появились в поле зрения камер. Во всём остальном принцип работы таких систем схож с пассивными системами. Минусы активных систем:
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, крепящийся к актёру и подключенный к маркерам-светодиодам, сковывает его движения
    • Хрупкость и относительно высокая стоимость маркеров-светодиодов
  3. Магнитные системы, в которых маркерами являются магниты, а камерами — ресиверы, система высчитывает их позиции по искажениям магнитного потока. Минусы магнитных систем:
    • Магнитные системы подвержены магнитным и электрическим помехам от металлических предметов и окружения (электропроводки помещения, оргтехники, арматуры в плитах строения)
    • Переменчивая чувствительность сенсоров в зависимости от их положения в рабочей зоне
    • Меньшая по сравнению с оптическими системами рабочая зона
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, прикреплённый к актёру и подключенный к магнитным маркерам, или даже связка проводов, тянущаяся от актёра к компьютеру.
    • Высокая стоимость магнитных маркеров
  4. Механические системы напрямую следят за сгибами суставов, для этого на актёра надевается специальный механический mocap-скелет, который повторяет следом за ним все движения. В компьютер при этом передаются данные об углах сгибов всех суставов. Минусы механических систем:
    • Mocap-скелет, с дополнительным контроллером, прикреплённым к актёру и подключенным к сенсорам сгибов, а в некоторых случаях и провода, тянущиеся от скелета, сильно ограничивают движения актёра.
    • Отсутствие возможности захвата:
      • Движений и мимики лица
      • Движений тесного взаимодействия двух и более актёров (борьба, танцы с поддержками и т. д.)
      • Движений на полу — кувырки, падения и т. д.
    • Риск поломки механики при неосторожном использовании.
  5. Гироскопические / инерциальные системы для сбора информации о движении используют миниатюрные гироскопы и инерциальные сенсоры, расположенные на теле актёра — также как и маркеры или магниты в других mocap-системах. Данные с гироскопов и сенсоров передаются в компьютер, где происходит их обработка и запись. Система определяет не только положение сенсора, но также угол его наклона. Минусы гироскопических / инерциальных систем :
    • Отсутствие возможности захвата движений и мимики лица
    • Дополнительный контроллер, прикреплённый к актёру и подключенный к магнитным маркерам, или даже связка проводов, тянущаяся от актёра к компьютеру.
    • Высокая стоимость гироскопов и инерциальных сенсоров
    • Для определения положения актёра в пространстве нужна дополнительная мини-система (оптическая или магнитная)

Также существует два типа захвата объектов:

Но при всех видимых преимуществах motion capture (реалистичная анимация, совмещение 3D моделей с актерами в реальном времени), есть конечно и недостатки. Это дорогая стоимость систем, ограничения законами физики, малая площадь павильона и разнообразие движений.

В процессе работы над продолжениями знаменитого фильма «Аватар» Джеймсом Кэмероном использована для съемок под водой технология «motion capture». Эта технология называется еще «технологией захвата движений». Об этом сообщил популярному изданию «The Hollywood Reporter» продюсер сиквелов Джон Ландау.

Технология «motion capture» предусматривает использование во время съемок особых костюмов, на которые прикреплено множество датчиков. Специальные камеры фиксируют и отслеживают движения датчиков, контролируя их перемещение в пространстве. Эта технология захвата движений неоднократно использовалась для съемок фильмов, например, таким образом «оживлялись» инопланетяне, когда снимался первый «Аватар». Но подобные костюмы еще ни разу не применялись в подводных съемках.

Как говорит Ландау, специалисты умеют создавать воду, используя компьютерную графику, но невозможно создать полную иллюзию нахождения под водой, если у актера нет прямого ощущения контакта с жидкой средой. Именно поэтому, Кэмерон собирается снимать актеров находящихся в бассейне, наполненном настоящей водой.

Кэмерон уже объявлял еще осенью в 2010-м году, что собирается снять два продолжения фильма «Аватар». Известно, что в этих сиквелах кинематографист собирается исследовать океаны и моря Пандоры – планеты, где произошли все события первого фильма. Оба продолжения, как и первоначально снятый фильм «Аватар», вышедший в декабре 2009-го года, снимут в формате 3D.

Читайте также: