MoCap

Panoramica

MoCap è la forma abbreviata comune per Motion Capture (acquisizione del movimento), chiamata anche Performance Capture nella produzione cinematografica, quando vengono acquisite anche le espressioni facciali e le dita. I movimenti di un attore reale vengono acquisiti e tradotti in un'animazione digitale scheletrica o di rig, che viene poi trasferita a un personaggio generato al computer. Il MoCap è quindi una procedura all'interfaccia tra le riprese e la pipeline VFX, non un singolo dispositivo né uno strumento di illuminazione nel senso classico.

L'area di ripresa in cui l'attore recita e viene catturato dalle telecamere è chiamata Volume (volume di cattura). È circondata da diverse telecamere sincronizzate che coprono lo spazio da diverse angolazioni, in modo che ogni punto sia visto da più telecamere il più possibile in modo continuo (riduzione di occultamento/occlusione).

Procedure e sistemi

Nella produzione di film e videogiochi vengono impiegati principalmente tre approcci:

• Ottico, passivo (basato su marcatori): L'approccio più comune nelle grandi produzioni. L'attore indossa una tuta con marcatori sferici retroriflettenti. Le telecamere a infrarossi emettono luce IR che viene riflessa dai marcatori; dalla vista 2D di più telecamere, la posizione 3D di ogni marcatore viene calcolata tramite triangolazione. Produttori noti includono, tra gli altri, Vicon, OptiTrack, Qualisys e Motion Analysis.
• Inerziale (basato su sensori): La tuta contiene sensori IMU (accelerometri, giroscopi) che trasmettono rotazione e accelerazione. Questi sistemi sono portatili, più veloci da installare e indipendenti dalle linee di vista delle telecamere, ma tendono a derivare.
• Senza marcatori: Basato su video multi-telecamera, computer vision e machine learning, il movimento viene stimato senza marcatori applicati.

Utilizzo e condizioni sul set

Per i sistemi ottici è necessario un volume non troppo piccolo, poiché aree piccole favoriscono l'occultamento e una triangolazione imprecisa. Il pavimento dovrebbe essere opaco e non riflettente per evitare disturbi ottici.

Dal punto di vista dell'illuminazione e del set, il requisito più importante è il controllo delle sorgenti infrarosse e luminose, poiché i sistemi MoCap ottici operano nella gamma IR:

• Evitare il più possibile la luce solare diretta e la luce fluorescente tremolante, poiché possono sovraccaricare i sensori IR e causare perdite di marcatori.
• Preferire una luce ambientale uniforme e diffusa senza forti componenti IR per minimizzare riflessi e ombre.
• Superfici riflettenti, parti metalliche lucide e oggetti di scena brillanti possono essere erroneamente riconosciuti dalle telecamere come marcatori.

I sistemi ottici lavorano con frame rate elevati (spesso nell'intervallo di circa 120-240 fps) per campionare accuratamente movimenti rapidi. In pratica, il MoCap viene spesso combinato con una telecamera di riferimento/witness separata per l'immagine, mentre l'illuminazione effettiva per il personaggio CG finale avviene solo nella post-produzione VFX.