Motion Capture

Motion Capture (často se používá pouze zkratka MoCap) je technologie, pomocí které lze digitálně zaznamenávat pohyby lidí, zvířat i věcí. Tuto technologii v dnešní době využívají zejména filmová a herní studia. V poslední době své využití nachází také ve vědě, zejména pak ve zdravotnictví pro analýzu pohybu nebo hodnocení vývoje rehabilitace pacientů s těžkým poškozením nervového nebo motorického ústrojí.

Systémy na snímání pohybu se dělí do dvou základních skupin:

• online systémy – pro snímání pohybu, které dokáží produkovat data v reálném čase.
• offline systémy – nejdříve zaznamenají pohybová data, a až po ukončení záznamu se z nich vypočítají informace o poloze a rotaci snímaných objektů.

Rozdělení systémů snímání pohybu

Referenční body na těle

Použití pro 3D animaci

1.Motion Capture|Optické snímací systémy – Patří mezi přesnější a flexibilnější snímače. Optické snímací systémy používají ke zjištění polohy a umístění objektu kamerový systém. V současné době většina komerčně dostupných systémů používá pro určování polohy CCD („Charge–Coupled Device“) kamery.

Optické snímací systémy dělíme na

• Optické systémy používající značky – Aby snímaný objekt mohl být detekován kamerovým systémem, musí mít na sobě retroflexivní značky. Od těchto značek se odrazí světlo z kamery zpět do svého zdroje, čímž se zjistí poloha objektu vůči kameře. Polohu markerů snímají infračervené nebo červené kamery.
• Optické systémy bez značek – Nové techniky a výzkumy v oblasti motion capture vedou k vynalezení techniky, kdy objekt nebude muset používat speciálních značek pro detekci v prostoru. Nově navržené počítačové algoritmy analyzují optické vstupy a dokáží tak identifikovat objekt.
  

2. Magnetické snímací systémy – Senzory pro rozpoznání pohybu jsou umístěny na objektu a pomocí kabelů jsou připojeny k řídící jednotce. Řídící jednotka pak určí relativní pozici.

3. Mechanické snímací systémy – Pro snímání pohybu je na tělo, které snímáme, připevněn exoskelet. Exoskelet je konstrukce tvořená pevnými částmi, které odpovídají jednotlivým končetinám, a které jsou spojené navzájem klouby. Pomocí mechanického systému lze snímat pouze lidské tělo, nikoli zvířata či předměty.

4. Inerční snímací systémy – Používají pro zpracování pohybu dva typy senzorů – gyroskopy a akcelerometry.

Vlastnosti systémů pro snímání pohybu

Latence – Znamená zpoždění mezi změnou pohybu nebo rotace objektu a zaznamenáním této změny snímacím zařízením. Systémy, které pracují v reálném čase, musí mít latenci okem nepozorovatelnou.
Přesnost – Udává maximální chybu, která může vzniknout při snímání polohy nebo rotace. Pro většinu zařízení není tato hodnota konstantní, ale je závislá na vzdálenosti senzorů a snímaných objektů.
Obnovovací frekvence – Určuje, kolikrát za jednu vteřinu dojde ke změření polohy nebo rotace snímaného objektu. Čím je obnovovací frekvence vyšší, tím jsou zaznamenané pohyby plynulejší.
Rozptyl – Udává odchylku, se kterou kolísají hodnoty na výstupu snímacího zařízení pro objekt, který se nehýbe. Velký rozptyl při snímání způsobuje chvění a nepříliš plynulé pohyby.

Odkazy

• Optitrack
  
• Technologie Motion Capture
  

Použitá literatura

• BŘEZINA, Pavel. Motion Capture [online]. Pavel Březina, Poslední revize 2012, [cit. 2012-11-27]. <http://pavka.shotzone.cz/motioncapture/motioncapture.html#motioncapture-zdroje>.

• VINKLER, Michal. Snímání a rekonstrukce pohybu postavy [online]. Masarykova Univerzita, ©2009. Poslední revize 2012, [cit. 2012-11-27]. <https://is.muni.cz/th/n4i18/?so=nx. Bakalářská práce>.