Minggu, 05 Mei 2019

prak 11 - Test Drive Motion Capture System

2

1. Tujuan
Mahasiswa mampu membuat animasi 3D menggunakan motion capture system.
2. Alat
  1. OptiTrack
  2. Motive Body
3. Bahan
    -  tanpa bahan

4. Dasar Teori
  Motion capture, motion tracking, atau mocap adalah terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan proses dari perekaman gerakan dan pengartian gerakan tersebut menjadi model digital. Ini digunakan di militer, hiburan, olahraga, aplikasi medis, dan untuk calidasi cisi computer dan robot. Di dalam pembuatan film, mocap berarti merekam aksi dari actor manusia dan menggunakan informasi tersebut untuk menganimasi karakter digital ke model animasi computer dua dimensi atau tiga dimensi. Ketika itu termasuk wajah dan jari-jari atau penangkapan ekspresi yang halus, kegiatan ini biasa dikatakan sebagai performance capture.
Dalam sesi motion capture, gerakan-gerakan dari satu atau lebih aktor diambil sampelnya berkali-kali per detik, meskipun dengan teknik-teknik kebanyakan( perkembangan terbaru dari Weta menggunakan gambar untuk motion capture dua dimensi dan proyek menjadi tiga dimensi), motion capture hanya merekam gerakan-gerakan dari aktor, bukan merekam penampilan visualnya. Data animasi ini dipetakan menjadi model tiga dimensi agar model tersebut menunjukkan aksi yang sama seperti aktor. Ini bisa dibandingkan dengan teknik yang lebih tua yaitu rotoscope, seperti film animasi The Lord of the Rings, dimana penampilan visual dari gerakan seorang aktor difilmkan, lalu film itu digunakan sebagai gerakan frame-per-frame dari karakter animasi yang digambar tangan.
Gerakan kamera juga dapat di-motion capture sehingga kamera virtual dalam sebuah skema dapat berjalan, miring, atau dikerek mengelilingi panggung dikendalikan oleh operator kamera ketika aktor sedang melakukan pertunjukan, dan sistem motion capture bisa mendapatkan kamera dan properti sebaik pertunjukan dari aktor tersebut. Hal ini membuat karakter komputer, gambar, dan set memiliki perspektif yang sama dengan gambar video dari kamera. Sebuah komputer memproses data dan tampilan dari gerakan aktor, memberikan posisi kamera yang diinginkan dalam terminology objek dalam set. Secara surut mendapatkan data gerakan kamera dari tampilan yang diambil biasa diketahui sebagai match moving atau camera tracking. [1]
Tipe-Tipe Motion Capture
Ada dua tipe motion capture yang dikenal dan sering digunakan, yaitu Optical Motion Capture Systems dan Non-Optical Motion Capture Systems.
1. Optical Motion Capture Systems

Optical motion capture adalah tipe motion capture yang mengambil gerakan optik menggunakan beberapa kamera khusus. Kamera-kamera tersebut dipasang di beberapa tempat untuk membaca gerakan objeknya dan mengubahnya menjadi model tiga dimensi atau mengubah gerakan objek menjadi bentuk digital. Kelebihannya, aktor dapat bebas bergerak karena alat (baju sensor) yang digunakan ringan. Kekurangannya, biaya yang lebih mahal dan rentan terhadap gangguan cahaya.
Optical Motion Capture Systems ini terbagi lagi menjadi dua bagian, yaitu
a.  Marker Motion Capture Systems

Sistem penangkapan gerakan Marker adalah teknologi pelacakan gerak, di mana aktor menggunakan setelan dengan teknologi reflektif built-in. Cara kerjanya, aktor bergerak dengan posisi penanda yang ditetapkan oleh kamera hingga sampai ke komputer lalu dirangkum dalam satu model tiga dimensi.

b. Markerless Motion Capture Systems

Teknologi menangkap gerakan tanpa memerlukan sensor. Setelan khusus ini didasarkan pada teknologi komputer dan pengenalan pola. Siluet aktor diperiksa oleh beberapa kamera dari berbagai sudut pandang. Pelacakan dilakukan menggunakan kamera biasa, atau kamera web, dan komputer pribadi. Aktor bisa mengenakan pakaian biasa, yang memungkinkan melakukan gerakan yang rumit, seperti jatuh atau melompat, tanpa risiko merusak sensor. Terkadang tidak diperlukan peralatan khusus, pencahayaan, dan ruang.

2. Non-optical Motion Capture Systems
Sistem penangkapan gerak non-optik dipisahkan menurut jenis sensor. Dalam Non-optical Motion Capture Systemada 3 jenis sensor, yaitu

a. Inersia Motion Sensors

Sistem inersia menggunakan sensor inersia, termasuk giroskop miniature yang terletak di tubuh aktor atau magnet di sistem mocap lainnya. Data dari sensor ditransfer ke komputer, di mana mereka diproses dan dicatat. Sistem ini tidak hanya menentukan posisi sensor tetapi juga sudut kemiringannya. Sistem inersia hanya digunakan untuk pelacakan gerakan, mereka tidak dapat menangkap ekspresi wajah. Misalnya, jika seseorang bergerak, gerakan tangannya tertangkap dengan baik. Optik atau magnetik, diperlukan untuk menentukan posisi aktor. Kamu harus memasang pengontrol tambahan untuk aktor dan menghubungkannya dengan penanda magnet. Semakin lama sistem inersia digunakan, semakin banyak titik lacak. Biasanya, penyimpangan terjadi setelah  3 menit.

b. Mechanical Motion Sensors
Mechanical Motion Sensors diletakkan pada aktor yang mengulangi semua gerakannya. Di komputer, data ditransmisikan mengikuti gerakan. Sistem sensor gerak mekanis berbentuk kabel dan nirkabel. Jenis pertama yang disediakan oleh mocap-skeleton dengan controller tambahan, melekat pada aktor dan terhubung ke sensor. Dalam hal ini, kabel yang membentang dari kerangka sangat membatasi gerakan aktor. Dibandingkan sensor inersia atau sensor gerak optik, sistem penangkapan gerak mekanis nirkabel memungkinkan pengukuran gerakan langsung, yang berarti objek dapat bergerak lebih bebas dalam lingkungan yang besar, terlepas dari sistem kamera pusat atau cahaya reflektif. Kekurangannya, tidak ada gerakan realistis, sensor membuat kebisingan dan posisi absolut tidak diketahui tetapi dihitung dari rotasi.

c. Magnetic Sensors

Sistem penangkapan gerak magnetik adalah pemanfaatan sensor pada tubuh. Sensor-sensor ini dikirim ke unit kontrol elektronik yang menghubungkan ke lokasi lalu dilaporkan ke lapangan. Unit yang dikontrol secara elektronik ini terhubung dengan komputer dan driver perangkat lunak untuk mewakili posisi dalam ruang 3D. Sensor ini menunjukkan informasi posisi dan rotasi penanda. Kelebihannya, ruang kerja yang lebih kecil, posisi yang real, rotasi diukur secara mutlak, relatif lebih murah daripada optik. Kekuranganya, sulit untuk dipindahkan, banyaknya kabel pada tubuh, jangkauan gerak yang terbatas, distorsi magnetik terjadi ketika jarak bertambah, rawan gangguan dari medan magnet. [2]


5. Tugas Praktikum
      Buatlah animasi menggunakan motion capture system. 


6. Petunjuk Praktikum
      
     1. Gunakan OptiTrack untuk membuat animasi 
     2. Kerjakan secara individu atau kelompok 
     3. Tuliskan hasil mencoba dalam laporan praktikum

7. Hasil Praktikum

    1. Pertama melakukan kalibrasi kepada 16 kamera yang akan digunakan untuk  
          melakukan motion capture. Hingga warna pada masing-masing lampu berubah  
          warna.

      
      2. Alat yang digunakan untuk mengkalibrasi menggunakan alat yang seperti huruf T 
          dengan ditempeli beberapa marker putih bulat kecil di sebagian sisinya, selain itu 
          juga menggunakan alat yang berbentuk untuk mengkalibrasi axis.
      
(gambar ini data pada saat kalibrasi)


(gambar ini data pada saat model sudah ditempeli marker)

(gambar ini data pada saat model terdeteksi)


      3. Model yang akan direkam motion-nya dipakaikan baju ketat khusus agar bisa 
          ditempeli beberapa marker putih bulat kecil. Diusahakan agar tidak ada lipatan pada 
          baju yang digunakan model.


Video Saat Model (javier rabbani) bergerak,
          

8. Kesimpulan
   a) Sebelum melakukan capture pada gerakan harap di kalibrasi dulu alat yang akan digunakan.
   b) Diusahakan menggunakan baju yang pas pada model yang akan diambil motionnya serta 
       minimalisir lipatan pada baju yang digunakan.
   c) Masih belum tahu caranya memasukkan motion yang direkam ke aplikasi cinema 4d mungkin 
       karena praktikum belum selesai sebab terbatasi oleh jam pelajaran. 

9. Referensi

Tidak ada komentar:

Posting Komentar