49. Что такое мокап и с помощью каких технологий он осуществляется?

Захват движения (motion capture) - это процесс записи движений реального человека и/или объекта, для дальнейшего использования полученных данных при производстве анимации персонажа и/или объекта. Для захвата движения, на актеров одетых в специальные, эластичные, обтягивающие костюмы размещаются специальные маркеры, после чего специальные мокап-камеры определяют положение этих маркеров в пространстве, а мокап-система генерирует файл с данными о движении.

Первые комплексы Motion Capture были оптическими, и основной принцип работы таких систем не изменился по сей день. Заключается он в том, что несколько камер, расположенных под разными углами к движению, снимают динамику маркеров-отражателей или светодиодов распределенных по телу движущегося «актёра». Далее специальное ПО вычисляет координаты каждого маркера в пространстве в определенные моменты времени, соотнося данные с каждой камеры. Маркеры имеют три степени свободы, а информация о вращении вычисляется из относительной ориентации трёх или более маркеров (например, плечо, локоть и маркеры запястья, дающие угол локтевого сгиба).

Есть оптические системы с пассивными и активными маркерами. Первые используют маркеры-отражатели и идентифицируют каждый маркер с учётом кинематических ограничений и различных алгоритмов интерполяции. Именно такие в основном используются для нужд индустрии развлечений. Такие системы могут отслеживать огромное количество датчиков и давать впечатляющую область захвата (с футбольное поле и больше) что, правда, требует увеличения количества камер. В отличие от активных оптических и магнитных сисем, пассивные системы не требуют, чтобы актёр носил провода или электронное оборудование. Пассивные маркеры – обычно сфера или полушария, сделанные из пластмассы или или пены со специальной отражающей лентой.

Преимущество активных систем в том, что нет сомнений какой маркер является каким. Но результирующее число fps обратно зависит от количества маркеров – например, если исходных 5000 fps при 100 маркерах, в итоге будет всего 50 fps.

Магнитные системы вычисляют положение и ориентацию маркеров с помощью магнитных полей трёх ортогональных катушек на передатчике и на каждом приёмнике. Отношение напряженностей полей трех катушек позволяет вычислять и расстояния и ориентацию маркеров. Маркеры не перекрываются совсем, но восприимчивы к магнитным полям, создаваемым проводкой, электроприборами и металлическими объектами вроде арматуры в бетонных стенах. Реакция датчиков нелинейна около границы области захвата, а сама область значительно меньше чем у оптических систем. Магнитные системы делятся на системы постоянного тока DC и AC - с синусоидальными волнами.

Инерционные системы используют устройства типа акселерометров или гироскопов, чтобы измерить позиции и углы. Они часто используются в комбинации с другими системами чтобы обеспечить глобальную привязку.