Marie CHEVALLIER Yacine FALL

RICM5

Motion Capture (Mocap)

Etudes d'approfondissement

1

Étienne-Jules Marey

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1- Définition et Motivations

Plan

2- Solutions

5- Démo

3- Comparaison produits

4- Conclusion

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« 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. »

Wikipédia

“The creation of a 3D representation of a live performance.“

Understanding Motion Capture for Computer Animation and Video Games by Alberto Menache

Définition et Motivations

3

4

Définition et Motivations

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• Médical orthopédie, traumatologie, rééducation, biomécanique …

http://www.vicon.com/_images/applications/biomechanics_main.jpg

• Artistique

• R&D

• Sport (de haut niveau)

• Cinéma - Animation films 3D, décors virtuels , certains jeux vidéo, télévision

http://www.mti.epita.fr/blogs/wp-content/uploads/2010/09/gollum6-300x151.jpg

http://yace.za.free.fr/TPE/Intro/hulk.jpg

5

Définition et Motivations

5

http://www.cnn.com/video/#/video/politics/2012/10/04/foreman-debate-fact-check-jobs.cnn

6

• Un peu d’histoire o 1900 : Rotoscopie (chronophotographie)

ex : Blanche neige et les sept nains 1937 par studios Disney

o Années 1970-80 : motion capture par potentiomètres ex : suivre les mouvements de tête des pilotes

6 Solutions

6

http://fr.wikipedia.org/wiki/Chronophotographie

http://lukebeech.wordpress.com/motion-capture/

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Solutions

7

• Techniques invasives

• Chronophotographie • Capture optique

• Capteurs passifs et caméra • Capteurs actifs et récepteurs

• Capture mécanique • Capture magnétique

• Techniques non-invasives • Organic motion • Kinect • Image metrics

8

Solutions

8

Chronophotographie • Par Etienne-Jules Maray

• Repères sur le corps • Film • Analyse image par image

http://fr.wikipedia.org/wiki/Capture_de_mouvement

9

Solutions

9

Chronophotographie • Repères de couleur

http://lukebeech.wordpress.com/motion-capture/

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Solutions

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Capture optique • Marqueurs passifs et caméra

• Caméras : émettent un rayonnement

• Capteurs réfléchissants à des points stratégiques

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Solutions

11

Capture optique • Marqueurs passifs et caméra (x1,y1)

(x2,y2)

(x,y,z)

12

Solutions

12

Capture optique • Marqueurs passifs et caméra

• Inconvénients :

• Rigueur dans l’installation des capteurs

• Parallaxe et distorsion des lentilles de caméra points de calibration

• Recouvrement nombreuses caméras

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Solutions

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Capture optique

• Marqueurs actifs et récepteurs • Micro-LED

• Capteurs photosensibles repère (x,y,z)

• Inconvénient : • Précision du calibrage

http://www-igm.univ-mlv.fr/~dr/XPOSE2009/EffetsSpeciaux/html/motioncapture.html

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Solutions

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Capture mécanique

• Potentiomètres sur chaque membre • Codeur + calculateur • Angle de mouvement • Rotation

• Avantages :

• Cohérence du squelette • Rapidité de calcul

• Inconvénients :

• Liberté de mouvement • Interaction environnement

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Solutions

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Capture magnétique

• Un champ magnétique (0,0,0) • Capteurs : bobines de fils électriques perturbation du champ • Différence de potentiel

• Orientation • Position

• Avantage :

• Rapide

• Inconvénient : • Objets métalliques

http://lukebeech.wordpress.com/motion-capture/

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Solutions

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• Techniques invasives

• Chronophotographie • Capture optique

• Capteurs passifs et caméra • Capteurs actifs et récepteurs

• Capture mécanique • Capture magnétique

• Techniques non-invasives • Organic motion • Kinect • Image metrics

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Solutions

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Organic motion

OU

Caméras couleur haute vitesse

Salle à murs réfléchissants Caméras

monochromes

Combinaison des données caméras

http://www.organicmotion.com/products/

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Solutions

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Kinect

http://www.gameblog.fr/article-lecteur_612_comment-fonctionne-la-technologie-kinect

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Solutions

19

Kinect

http://www.gameblog.fr/article-lecteur_612_comment-fonctionne-la-technologie-kinect

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Solutions

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Image Metrics

• Calibrage

http://gl.ict.usc.edu/Research/DigitalEmily/

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Solutions

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Image Metrics

• Enregistrement de séquences types

http://gl.ict.usc.edu/Research/DigitalEmily/

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• Vicon Motion Systems • Motion Analysis

Matériel utilisé pour faire de la mocap • Kinect (Microsoft)

• Creative (Intel)

Perceptual Computing SDK 2013 http://software.intel.com/en-us/vcsource/tools/perceptual-computing-sdk/demos

• Leap Motion (LEAP)

https://leapmotion.com/

Comparaison des produits

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Conclusion

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• Beaucoup de domaines d’application

• Enormément de progrès en peu de temps

• Nouvelles technologies non-invasives

• Des avatars de plus en plus réalistes

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Démonstration

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25

Sources

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• http://lukebeech.wordpress.com/motion-capture/ • http://eeepc.net/hp-touchsmart-tm2-makes-animated-motion-capture-a-cinch/ • http://www.loop.ph/bin/view/Openloop/SensorTechnology • http://www-igm.univ-mlv.fr/~dr/XPOSE2009/EffetsSpeciaux/html/motioncapture.html • http://fr.wikipedia.org/wiki/Capture_de_mouvement • http://www.organicmotion.com/applications/animation • http://software.intel.com/en-us/vcsource/tools/perceptual-computing-sdk • http://wiki.ipisoft.com/Main_Page • https://leapmotion.com/ • http://www.effets-speciaux.info/article?id=12 • http://www.mti.epita.fr/blogs/2011/03/26/la-motion-capture-un-tour-dhorizon-2/ • http://c.chasserat.free.fr/TPE2/defhistorique.html • http://technabob.com/blog/2008/08/20/image-metrics-emily-facial-animation-blows-my-mind/ • http://ict.usc.edu/research/ • http://ict.usc.edu/prototypes/digital-emily/ • http://gl.ict.usc.edu/Research/DigitalEmily/ • http://www.image-metrics.com/technology/ • http://www.mti.epita.fr/blogs/2011/03/26/la-motion-capture-un-tour-dhorizon-2/ • http://www.metamotion.com • http://www.motionanalysis.com