O mundo da tecnologia não para de evoluir, avanços tecnológicos estão presentes em cada canto de nossa sociedade: desde nossa alimentação e necessidades básicas até o entretenimento e outros quesitos menos necessários mas não menos importantes de nossas vidas.
Aliás, dizer que o mundo do entretenimento é algo desnecessário nos dias de hoje é algo extremamente equivocado. Viver sem diversão, sem esquecer um pouco da vida, seja assistindo a um filme, indo a concertos, jogando video game, praticando esportes ou tantas outras formas de entretenimento disponíveis nos dias de hoje não é nada agradável.
E por isso, um dos aspectos tecnológicos que mais evoluiu nos últimos anos é o ramo do entretenimento virtual. De máquinas gigantes que só podiam ser jogadas em casas de fliperama, pois poucos possuíam o poder econômico para adquirir uma delas, o mercado de vídeo games evoluiu, em cerca de 30 anos, para consoles que cabem nas mãos do jogador e com um potencial muito maior que seus avós da era Arcade.
Cada vez mais, a humanidade caminha para uma era de especialização, o trabalho que antes era executado por um homem apenas, hoje pode ser dividido em cinco ou até dez especialistas que cumprem menos tarefas dedicando maior tempo a elas e tornando o resultado final muito melhor.
Dentre tantas tecnologias criadas e aperfeiçoadas nos últimos anos, está a captura de movimento de atores, que permite a animadores utilizar uma movimentação mais realista do que nunca em seus personagens tridimensionais, utilizando movimentos de pessoas reais para defini-los.
Hoje, o TecMundo Games explica aos leitores diversos métodos desenvolvidos ao longo dos últimos anos para esta tecnologia, que hoje é muito utilizada em filmes e em jogos de video game. Esta tecnologia torna-se mais acessível com o tempo graças a avanços que permitem técnicas cada vez mais baratas.
Aqui, você conhecerá algumas delas, e verá jogos e filmes que utilizam estes métodos para oferecer a você maior realismo na movimentação de seus personagens virtuais. Aproveitando o artigo, apresentaremos também técnicas como o Chroma Key, utilizadas para criar inserir atores reais em cenários tridimensionais.
Métodos de captura óticos
Este sistema é um dos mais conhecidos para captura de movimento: um ator veste uma roupa escura com pontos reflexivos em locais pré-definidos do corpo, a câmera então captura o ator movimentando-se e, através de softwares específicos, os especialistas de efeitos especiais excluem o ator da gravação, deixando apenas os pontos brancos, que são transformados para tonararem-se “bones” (ossos, em inglês) em programas como Maya.
O ponto negativo é que, além do sistema gravar apenas imagens em duas dimensões, exigindo que os atores movimentem-se de em diversas direções para habilitar o uso da terceira dimensão, os custos são altíssimos.
Um sistema de captura de alta qualidade custa aproximadamente cem mil dólares (US$ 100.000,00), enquanto um de baixa qualidade custa em média cinqüenta mil “doletas” (US$ 50.000,00). Para cineastas que não possuem esse orçamento sequer para um filme inteiro, a tecnologia é simplesmente inviável.
Ao invés de refletirem luz, estes marcadores emitem a luz através de leds, utilizando um sistema de três leds, os marcadores são capazes de triangular o posicionamento, permitindo assim gravar a movimentação em três dimensões.
A série televisiva Stargate SG1 utilizou este método em um de seus episódios. Eles são essenciais quando se trata de cenários muito amplos ou onde o ator precisa vencer determinados obstáculos, impedindo a gravação dos movimentos em diversas direções.
Apesar de nossa equipe não ter encontrado o valor médio de um sistema para utilizar este método, o simples fato dos marcadores possuírem iluminação própria com certeza aumenta o valor do produto final.
Agora a coisa começa a ficar complexa. Através de uma reprogramação no sistema de marcadores ativos, obtém-se este terceiro método de captura de movimento: o nome já diz tudo, através de uma modulação por tempo, os leds piscam de maneira intensa e rápida, um de cada vez.
Isto permite às câmeras capturarem o posicionamento e também conhecer a distância entre elas e o ponto que piscou, oferecendo uma sensibilidade muito maior na captura. O interessante é que o sistema tem um custo inferior a US$ 50.000,00, apesar de possuir alta qualidade.
Mesmo assim, o custo final é alto para os já citados cineastas e desenvolvedores que possuem orçamento reduzido, impedindo-os de utilizar o sistema em seus filmes ou jogos. Por outro lado, o sistema é a prova de que cada vez a tecnologia de captura de movimento torna-se melhor e mais barata.
Dentre todos os métodos aqui citados, este talvez seja o mais interessante para gamers. Não pela técnica para produção de efeitos especiais, mas sim devido às possibilidades que abre no mercado de video games graças ao ambicioso Project Natal, da Microsoft.
O projeto da companhia fundada por Bill Gates visa eliminar de uma vez por todas o uso de controles em jogos de video game. Para tanto, uma câmera captura os movimentos do jogador e os insere no jogo.
Não são necessários quaisquer sensores para o jogador ter seu corpo capturado pela câmera, que pode reconhecer mais de uma pessoa de cada vez e tem resposta em tempo real aos comandos.
No caso efeitos especiais, o sistema é um pouco mais complexo, utilizando não uma, mas oito câmeras posicionadas em diferentes ângulos do cenário. O ator executa os movimentos necessários e o sistema é capaz de capturá-los em três dimensões.
No vídeo abaixo, este sistema é apresentado de forma bastante clara para os bons entendedores da língua inglesa, mas mesmo sem compreender a narração, as imagens esclarecem perfeitamente o funcionamento do projeto.
Cada uma das oito câmeras é capaz de reconhecer a silhueta do corpo humano, transformando-a numa espécie de sombra virtual, como se observa no vídeo. Entretanto, como toda sombra, esta é bidimensional.
Porém, ao sobrepor as oito sombras através de um software específico, os técnicos de efeitos especiais conseguem criar um modelo tridimensional capaz de capturar não somente os movimentos do corpo, mas também qualquer movimentação da roupa que o ator utiliza.
isto oferece uma proposta única, levando em conta que neste caso, é necessário somente inserir a textura adequada a cada parte do modelo tridimensional e pronto: não só a movimentação, mas também o modelo do personagem estão concluídos.
Um exemplo de quão fiel à realidade é o sistema prova-se pela mulher exibida no vídeo, que samba utilizando uma saia. Observe os movimentos da saia do modelo tridimensional e compare com os da atriz original: são praticamente perfeitos, é muito difícil encontrar falhas.
Se o personagem utiliza, porém, uma roupa que não pode ser criada na realidade, isto não é problema, pois os softwares permitem ainda a edição dos modelos para construir uma modelagem própria, utilizando apenas a base de movimentação do ator capturado.
Sistemas não-óticos
Bem, para explicar este método, é preciso esclarecer o que é inércia. A inércia é uma das leis físicas descobertas por Isaac Newton, e segundo ela, “Um corpo que esteja em movimento ou em repouso, tende a manter seu estado inicial”.
Na prática, isso significa que, enquanto um objeto não for impedido, por outro, ele continuará se movimentando ou ainda que um objeto inanimado parado não se movimentará até que uma força o impulsione.
Pois bem, aproveitando a inércia, que podemos observar quando uma caixa solta é lançada de um caminhão que faz uma curva muito rápida, por exemplo, foi desenvolvido um sistema que utiliza sensores de inércia conhecidos como acelerômetros e giroscópios.
Estes sistemas são utilizados no sistema que permite o reconhecimento de movimentação do Wii Remote e também do SIXAXIS, sistema de movimentação do controle PlayStation 3, dotado de seis eixos.
No caso de efeitos especiais, existem trajes especiais que espalham os sensores pelo corpo do indivíduo que terá seus movimentos digitalizados. Assim como nos controles citados acima, os dados são transferidos para um processador através de um sistema wireless (sem fio).
O custo médio varia muito, no caso de um kit para produção de efeitos especiais, e pode custar entre US$ 25.000,00 e US$ 80.000,00. Testando a sensibilidade de ambos Wii Remote e SIXAXIS, fica fácil compreender que o sistema utilizado neles, além de muito mais simples, é mais barato devido a sua baixa sensibilidade.
Este é, sem dúvida, um dos métodos mais estranhos do especial: através de um traje que possui diversos eixos similares aos ossos humanos, os movimentos do ator são capturados. Abaixo, uma imagem que exemplifica um destes exoesqueletos.
Nela podemos observar o nível de limitação que o sistema oferece devido ao seu formato nada anatômico. Além disso, um traje destes custa em média de vinte e cinco a setenta e cinco mil dólares, mais o custo de um sistema para receber as informações emitidas através de wireless pelo traje.
Outras técnicas
O Chroma Key é uma tecnologia que já é bem conhecida do público geral, que já pode utilizá-la em casa, através de programas mais populares como o Adobe Premiere e outros. O sistema, porém, não é feito para capturar movimentos e inseri-los em personagens tridimensionais.
Ao contrário, ele serve para inserir atores reais em cenários fictícios, produzidos em computadores. A técnica era utilizada muito na exibição de mapas meteorológicos até algum tempo atrás.
Um exemplo um tanto hilário disso é o vídeo abaixo, onde um “homem do tempo” infeliz resolveu ir trabalhar com uma gravata da mesma cor do telão de fundo, resultado: sua gravata passou a exibir as imagens virtuais.
O sistema está sendo utilizado nos curta metragens de Assassin’s Creed 2, produzidos pela mesma companhia que criou 300, que, vale lembrar, também foi inteiramente filmado em estúdio através da mesma técnica.
Aliás, dizer que o mundo do entretenimento é algo desnecessário nos dias de hoje é algo extremamente equivocado. Viver sem diversão, sem esquecer um pouco da vida, seja assistindo a um filme, indo a concertos, jogando video game, praticando esportes ou tantas outras formas de entretenimento disponíveis nos dias de hoje não é nada agradável.
E por isso, um dos aspectos tecnológicos que mais evoluiu nos últimos anos é o ramo do entretenimento virtual. De máquinas gigantes que só podiam ser jogadas em casas de fliperama, pois poucos possuíam o poder econômico para adquirir uma delas, o mercado de vídeo games evoluiu, em cerca de 30 anos, para consoles que cabem nas mãos do jogador e com um potencial muito maior que seus avós da era Arcade.
Cada vez mais, a humanidade caminha para uma era de especialização, o trabalho que antes era executado por um homem apenas, hoje pode ser dividido em cinco ou até dez especialistas que cumprem menos tarefas dedicando maior tempo a elas e tornando o resultado final muito melhor.
Dentre tantas tecnologias criadas e aperfeiçoadas nos últimos anos, está a captura de movimento de atores, que permite a animadores utilizar uma movimentação mais realista do que nunca em seus personagens tridimensionais, utilizando movimentos de pessoas reais para defini-los.
Hoje, o TecMundo Games explica aos leitores diversos métodos desenvolvidos ao longo dos últimos anos para esta tecnologia, que hoje é muito utilizada em filmes e em jogos de video game. Esta tecnologia torna-se mais acessível com o tempo graças a avanços que permitem técnicas cada vez mais baratas.
Aqui, você conhecerá algumas delas, e verá jogos e filmes que utilizam estes métodos para oferecer a você maior realismo na movimentação de seus personagens virtuais. Aproveitando o artigo, apresentaremos também técnicas como o Chroma Key, utilizadas para criar inserir atores reais em cenários tridimensionais.
Métodos de captura óticos
Marcadores Passivos
Este sistema é um dos mais conhecidos para captura de movimento: um ator veste uma roupa escura com pontos reflexivos em locais pré-definidos do corpo, a câmera então captura o ator movimentando-se e, através de softwares específicos, os especialistas de efeitos especiais excluem o ator da gravação, deixando apenas os pontos brancos, que são transformados para tonararem-se “bones” (ossos, em inglês) em programas como Maya.
O ponto negativo é que, além do sistema gravar apenas imagens em duas dimensões, exigindo que os atores movimentem-se de em diversas direções para habilitar o uso da terceira dimensão, os custos são altíssimos.
Um sistema de captura de alta qualidade custa aproximadamente cem mil dólares (US$ 100.000,00), enquanto um de baixa qualidade custa em média cinqüenta mil “doletas” (US$ 50.000,00). Para cineastas que não possuem esse orçamento sequer para um filme inteiro, a tecnologia é simplesmente inviável.
Marcadores ativos
Ao invés de refletirem luz, estes marcadores emitem a luz através de leds, utilizando um sistema de três leds, os marcadores são capazes de triangular o posicionamento, permitindo assim gravar a movimentação em três dimensões.
A série televisiva Stargate SG1 utilizou este método em um de seus episódios. Eles são essenciais quando se trata de cenários muito amplos ou onde o ator precisa vencer determinados obstáculos, impedindo a gravação dos movimentos em diversas direções.
Apesar de nossa equipe não ter encontrado o valor médio de um sistema para utilizar este método, o simples fato dos marcadores possuírem iluminação própria com certeza aumenta o valor do produto final.
Marcadores ativos modulados por tempo
Agora a coisa começa a ficar complexa. Através de uma reprogramação no sistema de marcadores ativos, obtém-se este terceiro método de captura de movimento: o nome já diz tudo, através de uma modulação por tempo, os leds piscam de maneira intensa e rápida, um de cada vez.
Isto permite às câmeras capturarem o posicionamento e também conhecer a distância entre elas e o ponto que piscou, oferecendo uma sensibilidade muito maior na captura. O interessante é que o sistema tem um custo inferior a US$ 50.000,00, apesar de possuir alta qualidade.
Mesmo assim, o custo final é alto para os já citados cineastas e desenvolvedores que possuem orçamento reduzido, impedindo-os de utilizar o sistema em seus filmes ou jogos. Por outro lado, o sistema é a prova de que cada vez a tecnologia de captura de movimento torna-se melhor e mais barata.
Método ótico sem marcação
Dentre todos os métodos aqui citados, este talvez seja o mais interessante para gamers. Não pela técnica para produção de efeitos especiais, mas sim devido às possibilidades que abre no mercado de video games graças ao ambicioso Project Natal, da Microsoft.
O projeto da companhia fundada por Bill Gates visa eliminar de uma vez por todas o uso de controles em jogos de video game. Para tanto, uma câmera captura os movimentos do jogador e os insere no jogo.
Não são necessários quaisquer sensores para o jogador ter seu corpo capturado pela câmera, que pode reconhecer mais de uma pessoa de cada vez e tem resposta em tempo real aos comandos.
No caso efeitos especiais, o sistema é um pouco mais complexo, utilizando não uma, mas oito câmeras posicionadas em diferentes ângulos do cenário. O ator executa os movimentos necessários e o sistema é capaz de capturá-los em três dimensões.
No vídeo abaixo, este sistema é apresentado de forma bastante clara para os bons entendedores da língua inglesa, mas mesmo sem compreender a narração, as imagens esclarecem perfeitamente o funcionamento do projeto.
Cada uma das oito câmeras é capaz de reconhecer a silhueta do corpo humano, transformando-a numa espécie de sombra virtual, como se observa no vídeo. Entretanto, como toda sombra, esta é bidimensional.
Porém, ao sobrepor as oito sombras através de um software específico, os técnicos de efeitos especiais conseguem criar um modelo tridimensional capaz de capturar não somente os movimentos do corpo, mas também qualquer movimentação da roupa que o ator utiliza.
isto oferece uma proposta única, levando em conta que neste caso, é necessário somente inserir a textura adequada a cada parte do modelo tridimensional e pronto: não só a movimentação, mas também o modelo do personagem estão concluídos.
Um exemplo de quão fiel à realidade é o sistema prova-se pela mulher exibida no vídeo, que samba utilizando uma saia. Observe os movimentos da saia do modelo tridimensional e compare com os da atriz original: são praticamente perfeitos, é muito difícil encontrar falhas.
Se o personagem utiliza, porém, uma roupa que não pode ser criada na realidade, isto não é problema, pois os softwares permitem ainda a edição dos modelos para construir uma modelagem própria, utilizando apenas a base de movimentação do ator capturado.
Sistemas não-óticos
Sistema de inércia
Bem, para explicar este método, é preciso esclarecer o que é inércia. A inércia é uma das leis físicas descobertas por Isaac Newton, e segundo ela, “Um corpo que esteja em movimento ou em repouso, tende a manter seu estado inicial”.
Na prática, isso significa que, enquanto um objeto não for impedido, por outro, ele continuará se movimentando ou ainda que um objeto inanimado parado não se movimentará até que uma força o impulsione.
Pois bem, aproveitando a inércia, que podemos observar quando uma caixa solta é lançada de um caminhão que faz uma curva muito rápida, por exemplo, foi desenvolvido um sistema que utiliza sensores de inércia conhecidos como acelerômetros e giroscópios.
Estes sistemas são utilizados no sistema que permite o reconhecimento de movimentação do Wii Remote e também do SIXAXIS, sistema de movimentação do controle PlayStation 3, dotado de seis eixos.
No caso de efeitos especiais, existem trajes especiais que espalham os sensores pelo corpo do indivíduo que terá seus movimentos digitalizados. Assim como nos controles citados acima, os dados são transferidos para um processador através de um sistema wireless (sem fio).
O custo médio varia muito, no caso de um kit para produção de efeitos especiais, e pode custar entre US$ 25.000,00 e US$ 80.000,00. Testando a sensibilidade de ambos Wii Remote e SIXAXIS, fica fácil compreender que o sistema utilizado neles, além de muito mais simples, é mais barato devido a sua baixa sensibilidade.
Sistema mecânico ou método de exoesqueleto
Este é, sem dúvida, um dos métodos mais estranhos do especial: através de um traje que possui diversos eixos similares aos ossos humanos, os movimentos do ator são capturados. Abaixo, uma imagem que exemplifica um destes exoesqueletos.
Nela podemos observar o nível de limitação que o sistema oferece devido ao seu formato nada anatômico. Além disso, um traje destes custa em média de vinte e cinco a setenta e cinco mil dólares, mais o custo de um sistema para receber as informações emitidas através de wireless pelo traje.
Outras técnicas
Chroma Key
O Chroma Key é uma tecnologia que já é bem conhecida do público geral, que já pode utilizá-la em casa, através de programas mais populares como o Adobe Premiere e outros. O sistema, porém, não é feito para capturar movimentos e inseri-los em personagens tridimensionais.
Ao contrário, ele serve para inserir atores reais em cenários fictícios, produzidos em computadores. A técnica era utilizada muito na exibição de mapas meteorológicos até algum tempo atrás.
Um exemplo um tanto hilário disso é o vídeo abaixo, onde um “homem do tempo” infeliz resolveu ir trabalhar com uma gravata da mesma cor do telão de fundo, resultado: sua gravata passou a exibir as imagens virtuais.
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