Технология, которая нас окружает | Автограф
722-004

Технология, которая нас окружает

Hello everybody! Меня зовут Алексей и я автор блога по информационным технологиям и всякой гиковской всячене. Кратенько о себе и о целях, которые преследует этот проект.

Я — Team Lead в команде разработчиков «FunnyTux dev Team»  и свободный  IT-исследователь, интересуюсь и пытаюсь понять, как устроен наш информационный мир. Имею общий стаж работы в сфере IT шесть лет. За это время у меня поднакопилось очень много информации, которой я хотел бы с вами поделиться, рассказать, что представляет собой современный мир IT и зачем нужны, а главное, как работают все эти современные гаджеты и технологии, на которых они построены. В силу того, что мои основные предметные области это MoCap, компьютерные сети и искусственный интеллект, блог по большей части будет посвящен именно этим направлениям, но, возможно, расскажу о чем-то еще. Не будем затягивать, пожалуй, начнем с цикла заметок номер ноль.

В данном цикле речь пойдет о технологии захвата движения, ее видах,  истории, сферах применения.

Заметка номер ноль (определение и история появления)

В последнее десятилетие нет ни одного кинофильма, ни одной компьютерной игры или анимационного фильма, выходящего в широкий прокат, созданного не с помощью технологии motion capture. Многие скажут: «Ну, тут все понятно – актеры обвешиваются датчиками, потом специалисты по графике, все это обрисовывают, и на экране у нас уже не Камбербэтч в датчиках, а Дракон Смагу, например».

(Смотрите, как снимался Хоббит: Пустошь Смауга)

Но ведь данная технология применяется не только для создания мультимедиа контента, но и в других областях. В своем цикле статей я расскажу, в каких еще отраслях нашей жизни полезен motion capture, а пока давайте дадим определение, что такое motion capture, а также обратимся к истории.

Начнем с определения. Викепедия определяет термин motion capture (MoCap) как метод анимации персонажей и объектов. Но я бы дал следующее определение: MoCap – технология, позволяющая фиксировать движения объекта на информационные носители с помощью специальных технический средств с целью анализа и интерпретации движения другими объектами. Как следует из определения, данного на вики, изначально данная технология создавалась для киноиндустрии, но сегодня она помогает не только в создании медиа контента, но и в более важных сферах нашей жизни, но об этом чуть позже, а пока давайте углубимся в историю и увидим истоки.

В далеком XIX веке английский и американский фотограф Эдвард Мейбридж занимался изучением движения, в частности животных, вопросами его фиксации и отображения. Он известен благодаря тому, что для своих исследований  использовал сразу несколько фотокамер одновременно. В своих исследованиях он пришел к экспериментам с пофазовым фотографированием бега коней, если говорить проще, то это покадровая съемка движения,  которая проводилась в 1872—1878 годах. В результате этих экспериментов Эдвард Мейбридж изобрел так называемый зоопраксископ — прибор для «проецирования движущихся картинок».

В 1887 году вышло 11 томов работы Эдварда Мейбриджа «Движение животных: Электрофотографические исследования последовательных фаз движения животных», опубликованных под эгидой Пенсильванского университета, которые содержали все фотографические эксперименты Мейбриджа, осуществленные в период от 1872 до 1885 года (свыше 100 тысяч фотографий). В 1901 году Мейбридж выпустил книгу «Фигура человека в движении», которая уже содержала зафиксированные фото движения мужчин и женщин. В последствие идея покадровой фиксации нашла свое воплощение в фотофинише. Деятельность Эдварда Мейбриджа, его массовое фотографирование и технические изобретения стали большим вкладом в изобретение кинематографа. Своими исследованиями Мейбридж внес огромный вклад и создал самые главные предпосылки к созданию  хронофотографии, и, сам того не подозревая, заложил основу для появления технологии, которую сегодня активно используют кинематографисты на всей планете.

Следующим шагом на пути к появлению MoCap стал Ротоскоп. Это случилось в 1914 году, когда Макс Флейшер и его братья Джо и Дейв разработали прототип этого прибора и запатентовали его в 1915 году. Принцип работы Ротоскопа заключался в следующем: Ротоскоп покадрово проецировал отснятое изображение на обратную сторону листа бумаги, а художник обрисовывал контур движущегося объекта, тем самым добиваясь реалистичности и плавности нарисованного объекта. Благодаря ротоскопированию появилось выражение «снимать мультфильмы». Такая технология использовалась довольно долго. На студии Disney ее применяли в классических мультфильмах «Золушка», «Алиса В Стране Чудес» и «Белоснежке», а в Советском Союзе ротоскопирование было применено в мультипликационном фильме 1952 года «Аленький Цвточек».

Мощный скачок информационных и вычислительных технологий в конце 20-ого столетия позволил увидеть MoCap именно таким, каким мы его видим на протяжении вот уже 20 лет. Первое появление этой технологии в кино состоялось во второй части «Властелина колец» Питера Джексона: Голлум в исполнении актера Энди Сёркиса стал первым компьютерным персонажем, активно взаимодействовавшим с живыми героями.

Но за несколько лет до выхода знаменитой трилогии по книгам Толкиена, эту технологию использовали в культовой игре Mortal Kombat (как это было можно посмотреть тут):

Существует большое разнообразие реализаций захвата движения, их можно разделить на две группы: активная и пассивная.

Активная группа: Для своей реализации использует большой набор датчиков, которые крепятся на тело человека и передают информацию о своем положении. Плюсы данной системы состоят в том, что мы получаем достаточно точную информацию о положении исследуемого объекта с наименьшей дискретизации сигнала. Минусом группы является громоздкость датчиков и не всегда достоверные данные за счет того, что датчики, закрепленные на теле человека, могут исказить его движение.

Пассивная группа: набор камер различного типа (ИК-камера, камера глубины, видео камера), которые фиксируют информацию об объектах. Дальнейшая обработка полученной информации ведется с помощью программных средств. Плюсом пассивных систем является простота аппаратной части, но при этом усложняется процесс обработки захваченной области.

На этом наше знакомство с историей  MoCap’а подходит к концу в следующих заметках я более подробно расскажу про каждую из групп. А пока да прибудет с вами Root!

Комментариев нет.

Оставить комментарий