EA2012-Motion Capture

Présentation

• Title : Motion Capture : méthodes d'hier et d'aujourd'hui
• Authors : Marie CHEVALLIER & Yacine FALL
• Download : File:MotionCapture Chevallier Fall.pdf

Abstract

Motion capture has been greatly democratized the last few years. Video games, movies, art ... The techniques to capture the essence of human movement in the purest expression are present all around us. We will focus in this presentation on a wide pannel of currently existing methodologies for the motion capture. We will proceed with the description of the main uses of this technique. Then we will explore different ways to achieve it. Finally, we will list a few current products for motion capture.

Keywords

Motion capture, chronophotography, live performance, rotoscoping, potentiometer, image metric, organic motion, Kinect, Leap Motion

Résumé

La motion capture, ou capture du mouvement en français, s'est énormément démocratisée ces dernières années. Jeux vidéos, films, art... Les techniques pour capturer l'essence humaine, le mouvement dans la plus pure expression sont présentent tout autour de nous. Nous nous appliquerons dans cette présentation à balayer un large pannel des méthodologies existantes actuellement pour la motion capture. Nous procéderons à la description des principales utilisations de cette technique. Ensuite nous étudierons les différentes solutions pour le réaliser. Enfin, nous listerons quelques produits actuels pour la motion capture.

Mots clés

Motion capture, chronophotographie, capture de mouvement, live performance, rotoscopie, potentiomètre, image metric, organic motion, Kinect, Leap Motion

Synthèse

Définition

"The creation of a 3D representation of a live performance." 
    Understanding Motion Capture for Computer Animation and Video Games by Alberto Menache

"Une technique permettant de capter les mouvements d'un élément réel afin de les renvoyer dans un univers virtuel : les mouvements sont enregistrés ou restitués en temps réel vers d'autres systèmes."
    Capture de mouvement - Wikipedia

Il s'agit donc, lorsqu'on parle de capture de mouvement (ou motion capture), de récupérer un mouvement physique pour l'interpréter dans un environnement numérique (voire virtuel).

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Motivations

La capture de mouvement est une technique très répandue aujourd'hui, même si on ne s'en rend pas forcément compte. Elle est utilisée dans de nombreux domaines comme :

• Le médical :

Recherche en biomécanique
Source : Vicon

on peut, par capture du mouvement, analyser les déplacements d'une personne ou bien étudier les mouvements des os ou des membres les uns par rapport aux autres. Ceci permet de détecter de mauvaises positions du corps et est appliqué en orthopédie, traumatologie, rééducation, biomécanique,...

• L'art :

De nombreux artistes exploitent les capacités de la capture de mouvement pour créer scultures, tableaux et autres oeuvres (exemples : Sculpture en motion capture, Digital art exhibit).
Actuellement, il y a un grand engouement pour la vidéo en motion capture, combinée à la danse : K danse

• Le sport :

Les sportifs de haut niveau utilisent cette technique pour repérer leurs défauts et améliorer leurs performances. En effet, le posé de pied ou le mouvement du corps peuvent s'avérer déterminant pour le coureur de sprint par exemple.
La capture du mouvement est également utilisée par les fabriquants de matériel sportif afin de proposer un équipement qui soit le mieux adapté aux contraintes liés aux mouvements du sportif en action.

• Le cinéma :

De nombreux films ont été réalisés grâce à la motion capture. Cette technique permet de créer des créatures qui n'existent pas dans la réalité, tout en leur conférant des mouvements réalistes. Cela permet également de réaliser des films d'animation avec des personnages crédibles en terme de déplacements, de mouvements, etc.
Quelques films ayant été réalisés avec la motion capture : Blanche-Neige et les Sept Nains par les studio Disney (1937 - premier long métrage par chronophotographie), Le Seigneur des Anneaux par Peter Jackson (2001-2002-2003, personnage de Gollum), Hulk par Ang Lee (2003 - personnage de Hulk), Avatar par James Cameron (2009)

• Les jeux vidéo :

Pour les mêmes motivations que le cinéma (vraissemblance des mouvements, réalité des personnages et expressions), les jeux vidéos ont adopté la capture de mouvement. Exemple : Assassin's Creed par Ubisoft Montréal

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Solutions

Différentes solutions existent pour réaliser la capture du mouvement. Nous décrirons ici les principales (les plus utilisées). Elles sont clasées en 2 catégories : les invasives (c'est-à-dire celles nécessitant la pose de matériel spécifique sur le corps même de l'acteur ou de la cible de la motion capture) et les non-invasives.

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Produits pour la capture de mouvement

• Vicon Motion Systems
• Motion Analysis

Matériel utilisé

• Kinect (Microsoft)
• Creative (Intel)

Utilisant Perceptual Computing SDK 2013 (voir démonstrations)

• Leap Motion (LEAP)

Conclusion

La capture de mouvement a énormément de domaines d'application, que ce soit pour des besoins pratiques (médical, sport,...) que l'amélioration des loisirs (jeux vidéo,...). Beaucoup de progrès ont été réalisés ces dernières années et en très peu de temps. De nouvelles technologies non-invasives sont apparues. Les avatars numériques sont de plus en plus réalistes. C'est en sujet en perpétuelle évolution et qui s'avère très prometteur.

Références

• Présentation sur la Motion Capture - Creative Technology
• makes-animated-motion-capture-a-cinch
• SensorTechnology
• EffetsSpeciaux - motion capture
• Wikipédia - capture de mouvement
• animation - organic motion
• Software Inter : perceptual computing sdk
• iPisoft wiki
• LeapMotion
• effets spéciaux
• tour d'horizon autour de la motion capture
• histoire de la motion capture
• image metrics
• USC - Institute for creative technologies
• USC - Digital Emily
• USC - Digital Emily - Photoreal Digital Actor
• MetaMotion - Motion capture Hardware Software and Services
• Motion Analysis