Inhaltsübersicht

Kurze  Begriffserklärung von Motion Capture  S.3

Geschichtlicher  Verlauf  S.4

technische  Aspekte von MC  S.6

Elektromagnetische  Systeme  S.6

Optische  Systeme  S.9

Mechanische  Systeme  S.11

Akustische  Systeme  S.13

Platzierung  und Anzahl der Sensoren  S.14

Die  Aufnahmefläche  S.15

Anwendungsgebiete  von MC  S.16

Gr  ünde Motion Capture einzusetzen  S.17

Beispiel  für Filme, in denen Motion Capture  S.18

eingesetzt  wurde  

Grenzen  und Zukunftsperspektiven  S.20

Quellenangaben   S.22

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Kurze Begriffserklärung von Motion Capture

Motion Capture ! Was ist das? Was steckt hinter diesem englischen Fachausdruck? Ein kurzer Blick in ein Englisch-Lexikon übersetzt „motion“ in „Bewegung“ und capture in „(ein)fangen; gefangen nehmen; erobern; erbeuten“. Diese Übersetzung trifft sehr gut, wofür Motion Capture steht, nämlich der Analyse von Bewegungen, sei es von Tieren, Menschen, nur speziellen Körpergliedern oder sonstiger Objekte. Sehr interessant sind solche Analysen bei Animationen computergenerierter Figuren. Um die virtuellen Charakteren möglichst realitätsbezogen darzustellen, wird in speziell für solche Zwecke ausgerüsteten Studios, Schauspieler mit (z.b. bei dem optischen Verfahren des Motion Capture’s mit reflektierenden) Clips ausgestattet, welche von mehreren, um die Spielfläche herum postierten Kameras in Echtzeit aufgenommen werden. Die Positionen der Clips im dreidimensionalen Raum werden von einem Rechner anhand der unterschiedlichen Bildinformationen der verschiedenen Kameras rekonstruiert und auf das Skelett der virtuellen Figur angewandt. Die hierbei aufgezeichneten Informationen können sehr simpel sein, wie z.b. nur die Position einer Figur im Raum bis hin zu sehr komplexen Vorgängen, wie Deformationen von Gesicht und Muskeln.

Geschichtlicher Verlauf

Die Benutzung von Motion Capture für die Animation von Computercharakteren ist als relativ neu einzustufen, da mit diesem Verfahren erst Ende der siebziger Jahre begonnen wurde und der eigentliche Begriff erst Mitte der 90er Jahre in den USA entstand. Doch die Geschichte geht viel weiter zurück, da das Interesse, Bewegungen systematisch zu erfassen, wahrlich nicht neu ist. Nahezu von seiner Geburt an, ist der Mensch ein kleiner Experte darin, die Bewegungen von Menschen zu erkennen. Wir bemerken es, wenn etwas „richtig“ ausschaut bzw. wenn nicht. Somit kann man schon in frühen Jahren erkennen, wenn die Bewegungen einer computeranimierten Person nicht völlig realistisch dargestellt sind, auch wenn der Computeranimateur alle technisch verfügbaren Feinheiten ausgenützt hat. Da Menschen visuelle Informationen in der Reihenfolge von Bewegung, Form und Farbe aufnehmen, wird das stärkste Augenmerk instinktiv auf die Bewegung gelegt, da es aus biologischer Sicht, das wichtigste Indiz für unser Überleben war.

In den späten Jahren des 19. Jahrhunderts haben bereits vermehrt Leute (besonders bemerkenswert sind hierbei Marey und Muybridge, die mit Hilfe der Photographie gearbeitet haben) die menschlichen Bewegungen für medizinische Zwecke und aus militärischen Gründen analysiert.

Für Film und Hollywood wurde die Idee menschliche Bewegungen für animierte Charakteren zu kopieren bereits bei Walt Disneys „Schneewittchen“ verwirklicht. Um

Schneewittchen und ihre treuen sieben Zwerge von Schauspielern von realen Menschen dargestellt werden, die aufgenommenen Szenen vom Filmmaterial abgepaust werden und die Zeichnungen vor anderen gemalten Hintergründen wieder animiert werden.

In den späten 70’er Jahren, als es langsam möglich wurde Charakteren am Computer zu animieren, benutzte man noch traditionelle Techniken (Rotoscoping

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miteingeschlossen), die geeignet angepasst wurden. So verwendete z.b. Rebecca Allen am „New York Institute of Technology Computer Graphics Lab“ einen halbsilbernen Spiegel um Videosequenzen von echten Tänzern über den Computerbildschirm zu legen, um einen computerbasierenden Tänzer darzustellen. Der Computer benutzte diese angegebenen Positionen als Schlüssel um eine geschmeidige Animation zu erzeugen. Diese Computergenerierte menschliche Bewegung war die erste, die im Fernsehen zu sehen war. 1980-1983 begann die Abteilung der Biomechanik an der Simon Fraser Universität den Computer zur Hilfe zu nehmen um menschliche Bewegungen zu analysieren. Unter der Leitung von Professor Tom Calvert wurden an Menschen Potentiometer (dies sind Spannungsteiler in der Mess- und Schaltungstechnik mit verstellbarem Abgriff zum Einstellen verschiedener Spannungen) angebracht. Die Ergebnisse dieser Geräte wurden dazu benutzt computeranimierte Figuren für choreografische Studien und klinische Untersuchungen zu Bewegungsstörungen zu modellieren. Die hier benutzten Technischen Verfahren und Vorrichtungen wurden schnell relevant für die Computergrafik.

Schon bald darauf 1982-1983 wurden kommerzielle optische Systeme wie „Op-Eye“ und „SelSpot“ benutzt und MIT Architecture Machine Group und die New York mentierten mit optischem Motion Capture. Institute of Technology experi

1992 wurde von SimGraphics ein System, welches “facial waldo” genannt wurde,

In den folgenden Jahren, wurde die Soft- und Hardware von verschiedenen Firmen in diesem Bereich immer weiterentwickelt, so dass mittlerweile die Verfahren dermaßen optimiert worden sind, dass 2001 mit Final Fantasy ein vollständig animierter Film in die Kinos einzog, bei dem die verbesserten Motion Capture-Systeme sichtbar wurden.

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Technische Aspekte von MC puter zu übertragen, sind bereits mehrere Metho-Um die Bewegungen in den Com

en bekannt und finden in der Praxis ihre Verwendung. Die Bekanntesten werden im d Folgenden dargestellt.

lektromagnetische Systeme E

ren Ursprung beim Militär haben, welcher sie zur Magnetische Systeme, welche ih

Analyse der Kopfbewegung von Piloten benutzte, verwenden 3 orthogonale elektroma-gnetische Felder, innerhalb derer sich der Akteur bewegt.

Zeitpunkt des Aussendens der Welle bekann

schiede berechnet werden, an welcher Positi

Verbindet man die Sensorpunkte mit Linien, ergibt sich ein virtuelles Abbild des Akteurs. Reiht man mehrere Bilder aneinander so ist das Ergebnis, je nach Abtastfrequenz, eine mehr oder minder flüssige Animation.

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