Motion Capture Daniel Brito – dboc Filipe Dantas –fad3

Apresentação em tema: "Motion Capture Daniel Brito – dboc Filipe Dantas –fad3"— Transcrição da apresentação:

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

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

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

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 Definição Histórico Métodos e Sistemas Aplicações
Nossos Protótipos Estudos Recentes Referências

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

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

8 Histórico 1914 Max Fleischer
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). Criação do Rotoscópio

9 Histórico 1914 - 1980 Grande período sem muita inovação.
Aprimoramento da técnica da Rotoscopia Diversas produções com essa técnica Desenhos animados da Disney Clipes (

10 Histórico 1980 – 1988 Graphical Marionette (MIT - 1982)
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 1990 - 2000 Mario (SimGraphics – 1992)
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) 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

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

13 Metodos e Sistemas Protético Acústico Magnético Inercial Óptico

14 Metodos e Sistemas Protético Acústico Magnético Inercial Óptico

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 Protético Acústico Magnético Inercial Óptico

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 Protético Acústico Magnético Inercial Óptico

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 Protético Acústico Magnético Inercial Óptico

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 Protético Acústico Magnético Inercial Óptico

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
Tipos: Ativos LEDS(marcadores fornecem intensidade luminosa) Passivos Marcadores refletem luz do ambiente Semi-Passivos Infra vermelho 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

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 Histórico Métodos e Sistemas Aplicações
Nossos Protótipos Estudos Recentes Referências

27 Aplicações Jogos Medicina Cinema Militar

28 Aplicações Jogos Medicina Cinema Militar

29 Aplicações Jogos Cinemática Tempo real
desenvolvimento de jogos é o maior mercado para a captura de movimento. Com os jogos de desenho tanto rendimento como filmes, é fácil ver porque o desenvolvimento do jogo, muitas vezes exige enormes quantidades de captura de movimento. A enorme concorrência para produzir o "jogo mais legal possível" (assim se tornar um vendedor de topo - esperemos que) significa que a capacidade de maior produção média de qualidade superior. Mais tempo que resta para estética retoques e ajustes finos de jogo. Geralmente há dois tipos principais de animação de personagens 3D utilizados em jogos: cinematics reprodução em tempo real vs. em tempo real permite que o jogador a escolher de movimentos pré-criados, assim, controlar movimentos do personagem em tempo real. Cinematics estão totalmente fundidas "filmes" utilizados para intros e "cut-scenes. Muitas vezes, a última parte da produção do jogo, ou um processo que está sub-contratadas para um estúdio separado, cinematics em geral não são essenciais para o jogo, mas não acrescentar um monte de apelar para o jogo e ajudar imensamente com o desenvolvimento da história e humor geração.

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 Detecção de face.
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 Medicina Cinema Militar

34 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. Aplicações Medicina

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 Aplicações Medicina

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

37 Aplicações Jogos Medicina Cinema Militar

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

39 Aplicações Cinema Vingador do futuro (1990) Titanic Batman and Robin
The Mummy, The Mummy Returns Final Fantasy Filme Captura de movimento está sendo usada cada vez mais em filmes hoje em dia. Motion capture com base em animação é essencial para a criação de personagens que se movem realisticamente, em situações que seriam impraticável ou demasiado perigoso para atores reais (como caracteres caindo fora do navio no Titanic). Captura de movimento também foi usada extensivamente no Titanic 'Preenchimento' caracteres (ajuste entre atores reais) ou em situações com câmera virtual fly-bys sobre um navio virtual. Muitos desses disparos teria sido difícil ou impossível de se fazer com os atores reais de câmeras e um navio real ou modelos reais, modelos de modo virtuais, e câmeras foram utilizadas. Alguns personagens do filme exigem o uso de captura de movimento, caso contrário sua animação parece falsa. Empresas cada vez mais independentes estão começando a montar estúdios desktops - A idéia de duas ou três pessoas criando um filme inteiro não é assim tão longe, se captura de movimento é usada corretamente. O cigano é ideal para pequenas e grandes lojas. Animação de captura de movimento pode ser feita muito rapidamente e barata, sem programar sessões de captura de movimento caro em um estúdio. avatar - titanic- king kong - senhor dos aneis - Lord of the Rings King Kong Beowulf Incrível hulk Avatar

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

41 Aplicações Jogos Medicina Cinema Militar

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

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

44 Nossos Protótipos Bateria virtual
Método óptico com marcadores passivos Reconhecimento de cores Processamento 2D 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 2D Uso de apenas uma câmera Aplicação na área de fisioterapia Possibilidade de extensão para 3D

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

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

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

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

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 Histórico Métodos e Sistemas Aplicações
Nossos Protótipos Estudos Recentes Referências

56 Referências http://en.wikipedia.org/wiki/Motion_capture