3Dトラッキング

概要

3Dトラッキング（3Dカメラトラッキング、マッチムーブ、マッチムービング、またはカメラソルビングとも呼ばれる）は、撮影された実写映像から実写カメラの動きを解析し、ソフトウェア上で3次元空間に再構築するビジュアルエフェクト（VFX）の技術です。目的は、コンピューター生成要素（CGI）、セット拡張、または置き換えられた背景を、元のカメラの位置、スケール、向き、動きに正確に一致するように実写映像に統合することです。

画像平面（X/Y）の動きのみを追跡する2Dトラッキングとは異なり、3Dトラッキングは奥行き（Z軸）も考慮するため、パースペクティブ、カメラの回転、焦点距離も処理します。多くの場合、2Dトラッキングは、そこから3次元カメラソルブが計算されるための初期データを提供します。

機能原理

ソフトウェアは、特徴的な画像の特徴（フィーチャーまたはトラッキングポイント）を画像シーケンス全体で追跡します。画像ごとのそれらの移動から、時間の経過に伴うカメラの動きと向きを三角測量で特定できます。結果は通常以下のようになります。

• 再構築されたカメラパス（画像ごとの位置と回転）、
• オブジェクトと表面の空間的な位置を示す点群（Point Cloud）、
• 焦点距離とレンズ歪み（Lens Distortion）の推定。

このソルブされた仮想カメラは、レンダリングされた要素が実写映像と全く同じ視点から表示されるように、コンポジットおよび3Dプログラムに引き渡されます。

セットでの準備

実際のソルブはポストプロダクションで行われますが、3Dトラッキングの品質はセットで大きく左右されます。一般的には、トラッキングマーカー（例：ステッカー、クロス、特に単色の背景、グリーンスクリーンの前など）の設置、レンズと焦点距離のデータの記録、およびセットの基準寸法や必要に応じて測量データの取得が行われます。よく見える静的な構造と十分な視差は、後続のソルブを容易にします。位置変更のない純粋なパンニングは、ソルブを困難にします。

ソフトウェア

映画やテレビで使用される3Dトラッキングツールには、以下のようなものがあります。