Cosa si intende per motion capture e come funziona?

La motion capture è una popolare tecnica all’avanguardia con un’ampia gamma di utilizzi tra film e TV, scienza e videogiochi. In questo articolo, esamineremo la storia della tecnologia di motion capture e scopriremo come si usa. Studiamo i vari approcci, vantaggi e svantaggi e il modo in cui si esegue il tracciamento del movimento.

Ecco gli argomenti che tratteremo:

Cosa si intende per motion capture?

La motion capture, o mocap, è il nome della tecnologia che registra il movimento di persone o oggetti. Una volta catturato tecnologicamente il movimento, i dati sono trasferiti su un programma al computer, per creare il fotorealismo in un ambiente virtuale.

La mocap è diventata sempre più popolare negli ultimi anni, come metodo per arricchire i personaggi 3D generati al computer con i movimenti/atteggiamenti naturali e spesso discreti degli attori in carne e ossa.

Le sessioni di motion capture coinvolgono i movimenti degli attori per molte volte al secondo. Ma si registrano solo i movimenti, non l’aspetto reale visibile all’occhio umano. I dati per l’animazione poi vengono mappati su un modello 3D, attivato per eseguire le azioni che sono state catturate.

Per cosa si usa la motion capture?

La motion capture viene usata in numerosi settori. Tra essi figurano:

  • Film e TV. Sono gli esempi più noti di mocap. Spesso si utilizza nella pre-visualizzazione (previs) nella fase di pre-produzione. La motion capture dà vita agli storyboard e si rivela utile per i registi quando devono bloccare il movimento in una scena e preparare gli effetti visivi (VFX).
  • Videogiochi. L’animazione con motion capture è un mezzo rapido ed efficace a disposizione degli sviluppatori di giochi per mettere in piedi una grande libreria di movimenti per i loro personaggi.
  • Sport e salute. La mocap viene usata per diagnosticare ferite e aiutare con la riabilitazione.
  • Settore militare. In combinazione con la realtà virtuale (VR), la motion capture può migliorare l’addestramento.

Tipi di motion capture

Ci sono quattro modi diversi per usare la tecnologia di motion capture:

  • Ottica passiva. È il metodo più flessibile e più comunemente usato. La tecnologia ottica passiva sfrutta telecamere a infrarossi per tracciare la motion capture da marcatori passivi catarifrangenti.
  • Ottica attiva. Telecamere speciali tracciano i marcatori di motion capture LED quando emettono luce.
  • Senza video/marcatori. Al posto dei marcatori, questa tecnica si affida ai software.
  • Inerziale. Il soggetto indossa sensori inerziali (chiamati anche IMU), che trasmettono i dati in wireless a un computer o un dispositivo smart. Le telecamere sono usate solo come strumento di localizzazione.

Vantaggi e svantaggi della motion capture

La mocap è un eccellente strumento per molte ragioni; tuttavia, questa tecnologia ha anche svantaggi, oltre ai vantaggi.

Vantaggi

Svantaggi

Risultati a bassa latenza (quasi in tempo reale), con una riduzione del costo dell’animazione basata su fotogrammi chiave.
Software e hardware specifici sono necessari per ottenere ed elaborare i dati.
Il volume di lavoro richiesto non dipende dalla complessità o dalla durata dell’esecuzione di tecniche tradizionali. È possibile testare diversi stili e realizzazioni, in cui è solo il talento dell’attore a prevalere.
Per le piccole produzioni, il costo di attrezzatura e software è proibitivo.
Interazioni e movimenti realistici e complessi (es. peso e scambio di forza) possono essere ricreati facilmente in modo accurato.
Il campo visivo o la distorsione magnetica della telecamera potrebbe influire sui requisiti specifici del sistema di acquisizione.
È possibile riprodurre grossi volumi di dati per l’animazione rispetto alla quella tradizionale, contribuendo a rispettare scadenze e soddisfare i requisiti di convenienza dei costi.
In caso di problemi durante le riprese, alcuni sistemi di mocap permettono la visualizzazione in tempo reale, così da decidere se è necessario ripetere le riprese con facilità.

La storia dell’animazione in motion capture

1878: il fotografo inglese Eadweard Muybridge realizzò una serie di foto note come The Horse in Motion (Cavallo in movimento). Queste foto ritraggono il movimento di un cavallo in rapida successione e costituiscono i primi esempi di cronofotografia, che si rivelò un passaggio importante per lo sviluppo dei film.

1915: l’animatore americano Max Fleischer, creatore dei cartoni di Betty Boop, inventò il rotoscoping. Questa tecnica di animazione era utilizzata per aggiungere realismo al movimento dei personaggi usando pellicole in live action per colorare i fotogrammi.

1939: Biancaneve e i sette nani di Walt Disney Studios divenne il primo film a usare il rotoscopio.

1959: l’animatore americano Lee Harrison III creò una tuta che presentava resistori regolabili chiamati potenziometri, che gli permettevano di registrare e animare i movimenti degli attori. È stato il primo esempio di mocap in tempo reale.

Anni ‘80: gli animatori usavano grosse videocamere per filmare gli attori in tute che presentavano marcatori attivi.

1999: Star Wars: Episodio 1 - La minaccia fantasma uscì nelle sale. Includeva anche il primo personaggio non-protagonista interamente generato dal computer in un lungometraggio: Jar Jar Binks, interpretato da Ahmed Best.

2002: per la prima volta venne usata la motion capture, come la conosciamo oggi, nel film Il signore degli anelli: Le due torri. Andy Serkis, nei panni di Gollum, indossava una tuta mocap durante le riprese, mentre videocamere speciali registravano i suoi movimenti ed espressioni del volto.

2004: il film Polar Express del regista americano Robert Zemeckis divenne il primo film importante a essere interamente girato con tecnologia motion capture.

2009: Avatar del regista canadese James Cameron usa un nuovo sistema di videocamere virtuali, per girare film a un nuovo livello.

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Come eseguire il tracciamento del movimento

Ecco una guida passo passo per il tracciamento del movimento tramite Adobe Premiere Pro:

  1. Importa il tuo filmato su Premiere Pro.
  2. Quando appare sulla timeline, premi File nel menu in cima.
  3. Seleziona Nuovo e Titolo. Quando appare il pop-up, premi OK.
  4. Si aprirà una finestra. Scegli il punto di riferimento necessario e inizia a digitare. Chiudi la finestra e trascina il titolo sulla timeline.
  5. Vai su Effetti. Nella scheda Controllo effetti, seleziona l’icona del cronometro accanto a Posizione e imposta il fotogramma chiave.
  6. Sposta in avanti il filmato di circa 5-10 fotogrammi. Per farlo, tieni premuto il tasto Maiusc e poi premi il tasto Freccia destra. Il punto di riferimento verrà spostato.
  7. Trascina le coordinate X e Y sopra il pannello del fotogramma chiave in posizione. Il rispettivo Titolo verrà spostato; ora traccia il nuovo punto di riferimento.
  8. Ripeti i passaggi 6 e 7 finché il processo non è completo.
  9. Fai doppio clic sul titolo e digita il testo desiderato affinché appaia lì.

Motion capture: domande frequenti

La motion capture è considerata animazione?

Secondo la definizione dell’Academy, la motion capture non è una tecnica di animazione di per sé. Un significativo numero di personaggi principali devono essere animati e almeno il 75% della durata dovrebbe essere di animazione. Così, l’Academy è riuscita a dare una definizione dell’animazione, proprio quando diversi film, come Avatar, District 9 e A Christmas Carol, offuscavano i confini tra motion capture e animazione.

Quali sono alcuni esempi di motion capture?

Oltre ai film appena menzionati, altri in cui è stata usata la motion capture sono:

  • La mummia (1999)
  • Hulk (2003)
  • Pirati dei Caraibi - Ai confini del mondo (2007)
  • Il curioso caso di Benjamin Button (2008)
  • The Avengers (2012)
  • Il grande match (2013)
  • Paddington (2014)
  • I fantastici quattro (2015)
  • Guardiani della Galassia (2017)
  • A Quiet Place (2018)
  • Il Re leone (2019)
  • Ghostbusters: Legacy (2021)

Quali sono i tre obiettivi del sistema di motion capture?

I tre obiettivi della motion capture sono:

  1. Percepire il movimento
  2. Elaborare i dati dei sensori
  3. Salvare i dati elaborati

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