モーションキャプチャ

概要

MoCapはMotion Capture（モーションキャプチャ）の一般的な略称で、映画製作では表情や指の動きも同時に捉える場合はPerformance Capture（パフォーマンスキャプチャ）とも呼ばれます。これは、実在の俳優の動きを捉え、それをデジタルスケルトンまたはリグアニメーションに変換し、コンピューター生成されたキャラクターに適用するプロセスです。したがって、MoCapは撮影とVFXパイプラインのインターフェースとなるプロセスであり、単一のデバイスや古典的な意味での照明ツールではありません。

俳優が演技をし、カメラで捉えられる領域はVolume（キャプチャボリューム）と呼ばれます。これは複数の同期されたカメラで囲まれ、各点を複数のカメラから継続的に見えるように（隠蔽/オクルージョンの低減）様々な角度から空間をカバーします。

手法とシステム

映画およびゲーム制作では、主に3つのアプローチが使用されます。

• 光学式、パッシブ（マーカーベース）： 大規模プロダクションで最も一般的なアプローチです。俳優はレトロリフレクティブ（再帰性反射）ボールマーカーが付いたスーツを着用します。赤外線カメラがIRライトを発し、それがマーカーによって反射されます。複数のカメラからの2Dビューから、トライアンギュレーションによって各マーカーの3D位置が計算されます。著名なメーカーには、Vicon、OptiTrack、Qualisys、Motion Analysisなどがあります。
• 慣性式（センサーベース）： スーツにはIMUセンサー（加速度計、ジャイロスコープ）が搭載されており、回転と加速度をストリーミングします。これらのシステムはポータブルで、セットアップが速く、カメラへの視線に依存しませんが、ドリフトしやすい傾向があります。
• マーカーレス： マルチカメラビデオ、コンピュータビジョン、機械学習に基づいて、マーカーなしで動きを推定します。

セットでの使用と環境条件

光学システムには、オクルージョンや不正確なトライアンギュレーションを招きやすいため、ある程度の大きさのボリュームが必要です。光学的な干渉を避けるため、床はマットで反射しない素材であるべきです。

照明とセットの観点から、最も重要な要件は赤外線および光源の制御です。光学式MoCapシステムはIR領域で動作するためです。

• 直射日光やちらつく蛍光灯は、IRセンサーを過負荷にし、マーカーのロストを引き起こす可能性があるため、可能な限り避けてください。
• 反射や影を最小限に抑えるため、IR成分の少ない、均一で拡散した環境光を推奨します。
• 反射面、光沢のある金属部品、光沢のある小道具は、カメラによって誤ってマーカーとして認識される可能性があります。

光学システムは、高速な動きを正確にサンプリングするために、高いフレームレート（通常は約120〜240 fpsの範囲）で動作します。実際には、MoCapは最終的なCGキャラクターの実際のライティングがVFXポストプロダクションで行われる間、映像用の独立したリファレンス/ウィットネスカメラと組み合わせて使用されることがよくあります。