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Daniel Brito – dboc Filipe Dantas –fad3 Gabriel Rattacaso - grc Igor Marcel –imlm Lino Alves – laoj Luis Filipe Pereira – lfap Thiago Menezes – tmc2.

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1 Daniel Brito – dboc Filipe Dantas –fad3 Gabriel Rattacaso - grc Igor Marcel –imlm Lino Alves – laoj Luis Filipe Pereira – lfap Thiago Menezes – tmc2

2 Sumário DefiniçãoHistórico Métodos e Sistemas Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

3 Sumário DefiniçãoHistórico Métodos e Sistemas Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

4 Definição Motion capture = motion tracking = mocap Processo de gravação do movimento e transposição para modelo digital Permite a geração de personagens, imagens com a mesma perspectiva do vídeo da camera

5 Sumário DefiniçãoHistórico Métodos e Sistemas Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

6 Histórico 1869 Primeiros estudos de movimentos através de fotos(Cronofotografia) A fotografia animada Eadweard Muybrid Etienne Jules Marey

7 Histórico 1903 fotografia estroboscópica da ação cinética de alta velocidade Gota de leite Harold Eugene Edgerton

8 Histórico 1914 Max Fleischer Criação do Rotoscópio Foi o responsável pela transformação de personagens de história em quadrinhos em desenhos animados O palhaço Koko e o cão Fitz em "Koko Chops Suey" (1927).

9 Histórico Aprimoramento da técnica da Rotoscopia Grande período sem muita inovação. Diversas produções com essa técnica Desenhos animados da DisneyClipes (http://leticce.blogspot.com/2010/05/rotoscopia-johnny-cash-e- acao-de.html)

10 Histórico 1980 – 1988 Tom Calvert (Universidade Simon Fraser ) Uso de Potênciometros Sinais de saída animam figuras Avaliação do movimento para coreografia Graphical Marionette (MIT ) Inicio do uso de marcadores ( LEDS ) Mike the Talking Head (deGraf e Wahrman ) Face escaneada previamente Movimentação do modelo virtual de acordo com o real Dozo (Kleiser/Walczak ) Uso de cameras com fitas reflexivas pelo corpo Dificuldades com oclusão

11 Histórico Mario (SimGraphics – 1992 ) Pioneiro no controle da face através de uma face real Sensores Mecânicos Acclaim(1993) Tecnologia Optica Capaz de rastrear 100 pontos simultaneamente Mat the Ghost (Videosystem – 1991) Primeiro grande sucesso comercial Um personagem controlado por 3 atores (2 para expressoes faciais e 1 para a parte superior do corpo)

12 Sumário Definição Métodos e Sistemas Histórico Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

13 Metodos e Sistemas ProtéticoAcústico MagnéticoInercialÓptico

14 Metodos e Sistemas ProtéticoAcústico MagnéticoInercialÓptico

15 Métodos e Sistemas Protético Peças Mecânicas Formação do esqueleto paralelo = exoesqueleto VANTAGENS Não sofre problema de oclusão Leitura simultânea de sensores(precisão) DESVANTAGENS Desconforto Complexidade dos sistemas mecânicos Cabos ligados ao ator Sistema Eletromecânico(Gypsy)

16 Metodos e Sistemas ProtéticoAcústico MagnéticoInercialÓptico

17 Métodos e Sistemas Acústico Transmissores no corpo, receptores (forma de triangulo) ao redor da área de captura. Cálculo da posição do transmissor de acordo com as 3 distâncias obtidas através do tempo gasto pelo som para chegar a cada receptor. VANTAGENS Não sofre problema de oclusão Maior liberdade de movimentos DESVANTAGENS Limite no número de transmissores Reflexões sonoras prejudicam a precisão Cabos ligados ao ator CrystalEyes VR: 3 emissores detectam a posição do óculos

18 Metodos e Sistemas ProtéticoAcústico MagnéticoInercialÓptico

19 Métodos e Sistemas Magnético Emissor central e receptores fixados no ator. Sistema similar ao acústico, mas com ondas magnéticas. VANTAGENS Baixo custo Não sofre problema de oclusão Maior liberdade de movimentos DESVANTAGENS Limite no número de transmissores Interferência elétrica e magnética Cabos ligados ao ator Ex.: MotionStar Wireless

20 Metodos e Sistemas ProtéticoAcústico MagnéticoInercialÓptico

21 Métodos e Sistemas Inercial Marcadores contendo giroscópios e acelerômetros Necessita de Calibração Uso de Baterias VANTAGENS Portável Não sofre problema de oclusão Não sofre interferência nos dados obtidos DESVANTAGENS Custo Elevado Limitação de tempo da bateria Ex.: Animazoo IGS-190-M

22 Metodos e Sistemas ProtéticoAcústico MagnéticoInercialÓptico

23 Métodos e Sistemas Óptico Composto por câmeras Computadores capazes de produzir modelos de sequencias de movimentos de um objeto ou pessoa Duas grandes categorias: Com Marcadores Passivos Ativos Semi-Passivos Sem Marcadores

24 Métodos e Sistemas Óptico com marcadores Características: Uso de pontos estratégicos para posicionamento dos marcadores Mapeamento da posição de todos os marcadores do objeto Vantagens: Nenhum cabo ligado ao ator Baixo Custo Desvantagens: Ambiente Controlado Objeto numa área fixa Ausência de oclusão Iluminação Constante Tipos: Ativos LEDS(marcadores fornecem intensidade luminosa) Passivos Marcadores refletem luz do ambiente A A Semi-Passivos Infra vermelho

25 Métodos e Sistemas Óptico sem marcadores Características: Identificação de formas humanas(Silhuetas) Construção do modelo de esqueleto Processamento complexo Vantagens: Não exigem uso de roupa ou acessório especial Não está limitado ao formato do marcador Desvantagens: Alto Processamento Conhecimento do ambiente onde o movimento será capturado

26 Sumário Definição Aplicações Métodos e Sistemas Histórico Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

27 Aplicações Jogos Cinema Medicina Militar

28 Aplicações Jogos Cinema Medicina Militar

29 Aplicações Jogos Tempo real Cinemática

30 Aplicações Jogos Nitendo wii Combinações de tecnologias Inerciais e Ótica com marcadores Funcionamento do sistema de motion capture:

31 Aplicações Jogos Kinect ( Projeto Natal ) Motion capture ótico sem marcadores Funcionamento do sistema de motion capture:

32 Aplicações Jogos Playstation Move Combinações de tecnologias de motion capture ótico e inércias. Funcionamento do sistema de motion capture: Detecção de face. Detecção de sorriso. Head Tracking... Accelerometer Gyrometer RGB LEDs

33 Aplicações Jogos Cinema Medicina Militar

34 Aplicações Medicina Ajuda a entender melhor o funcionamento do corpo humano Aumenta a capacidade de quantificar melhorias durante o processo de reabilitação. Permite analise mais precisa de postura e padrões de movimento. Permite analise de equipamentos biomecânicos. Permite avaliação em tempo real de coprpo inteiro, de articulações especificas ou da face. Ex.: Uso do motion capture para manter o foco do raio-X durante o movimento.

35 Aplicações Medicina Depoimentos: The Medical Motion Video analysis software has be an integral part of developing our sports medicine program. The software is very user friendly and provides our sports medicine staff with extremely valuable video capturing and analysis tools. David K. Brennan, M.Ed Orthopedic Hospital Of Oklahoma We are really enjoying the software. At this point we have mainly used it for identifying biomechanical problems with runners and it has been great." Dr. Jim Conway & Jeff Jankowski Oklahoma Sports Science and Orthotics

36 Aplicações Medicina Análise postural: SIMI motion capture applications: Warrior Care: Gait Lab

37 Aplicações Jogos Cinema Medicina Militar

38 Aplicações Cinema Situações impraticáveis,irreais ou perigosas para o ator Animação

39 Aplicações Cinema Titanic Vingador do futuro (1990) Batman and Robin The Mummy, The Mummy Returns Final Fantasy Lord of the Rings King Kong Beowulf Incrível hulk Avatar

40 Aplicações Cinema senhor dos anéis - Titanic - King Kong - Avatar - Motion capture nos filmes

41 Aplicações Jogos Cinema Medicina Militar

42 Aplicações Militar Uso tanto em treinamentos como em ações reais Rastreamento de posição Uso em veículos autônomos

43 Sumário Definição Métodos e Sistemas Histórico Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

44 Nossos Protótipos Bateria virtual Método óptico com marcadores passivos Reconhecimento de cores Processamento 2 D Uso de apenas uma câmera Aplicação na área de lazer

45 Nossos Protótipos Bateria virtual Maior liberdade de movimento Baixo custo Multifuncionalidades Fácil manuseio Menor processamento Controle do som Diversão

46 Nossos Protótipos Video-game para exercícios de fisioterapia Câmera Marcadores

47 Nossos Protótipos Video-game para exercícios de fisioterapia Método óptico com marcadores passivos Reconhecimento de cores Processamento 2 D Uso de apenas uma câmera Aplicação na área de fisioterapia Possibilidade de extensão para 3 D

48 Nossos Protótipos Video-game para exercícios de fisioterapia Diversão Precisão dos dados Estímulo no tratamento Simplicidade Menor dependência do fisioterapeuta

49 Sumário Definição Métodos e Sistemas Histórico Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

50 Estudos Recentes Gesture-Based Affective Computing on Motion Capture Data University of Victoria; Wake Forest University, United States Objetivo: treinar a máquina para reconhecer diferentes emoções humanas Sistema de captura de movimentos: VICON (6 câmeras e marcadores no corpo). A6D5xU

51 Estudos Recentes Motion Templates for Automatic Classification and Retrieval of Motion Capture Data University of Bonn, Germany Introduz o conceito de motion template (MT). Identificação de movimentos logicamente relacionados aos armazenados a uma base de dados.

52 Estudos Recentes Motion Templates for Automatic Classification and Retrieval of Motion Capture Data; University of Bonn, Germany Motions Templates de cada quadro geram um único template com características únicas.

53 Estudos Recentes Practical Motion Capture in Everyday Surroundings Massachusetts Institute of Technology, United States Mitsubishi Electric Research Laboratories, United States ETH Z¨urich, Switzerland Objetivo: realizar captura de movimento em qualquer ambiente. Hardware de baixa potência gravando informações inerciais e acústicas dos sensores

54 Estudos Recentes Practical Motion Capture in Everyday Surroundings Massachusetts Institute of Technology, United States Mitsubishi Electric Research Laboratories, United States ETH Z¨urich, Switzerland

55 Sumário Definição Métodos e Sistemas Histórico Aplicações Estudos Recentes Referências Nossos Protótipos

56 Referências Jogos/MotionCapture.pdf Jogos/MotionCapture.pdf mation/character_animation/motion_capture/history1.htm


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