reating realistiska animerade modeller av människor är en central uppgift i digital innehållsproduktion. Traditionellt, mycket skickliga konstnärer och animatörer konstruerar form- och utseendemodeller för en digital karaktär. De definierar sedan karaktärens rörelse vid varje tidpunkt ram eller specifika nyckel-ramar i en rörelse sekvens för att skapa en digital prestanda. Allt oftare använder producenterna teknik för att fånga upp rörelser för att spela in animationer från en skådespelares prestationer. Denna teknik minskar animeringstiden och fångar upp naturliga rörelser för att skapa en mer trovärdig produktion. Men rörelse fångar kräver användning av specialiserade kostymer och markörer och endast registrerar skelettet rörelse. Den saknar den detaljerade sekundära ytan dynamik av tyg och hår som ger den visuella realism av en levande prestanda. Under det senaste årtiondet har vi undersökt studio fånga teknik med målet att skapa modeller av verkliga människor som korrekt återspeglar tidsvarierande form och utseende av hela kroppen med kläder. 1 Vi har utvecklat ett system för ytrörelse fånga som förenar förvärv av form, utseende, och rörelse av människokroppen från flera-vy video (se även "Relaterat arbete" sidebar på sidan 22). Det fångar en form och utseende modell för modellen i full garderob samt modellen animation och ytdynamik för att skapa mycket realistiskt digitalt innehåll från prestanda, obehindrad av en specialist kostym. Vårt system löser två centrala problem med att fånga upp prestanda: sceninspelning från ett begränsat antal kameravyer och effektiv scenrepresentation för visualisering. Video- och scenrekonstruktionen i detta arbete finns på http://www.ee. surrey.ac.uk/cvssp/vmrg/surfkapsyl. Vi spelar in en skådespelares performance i en dedikerad multikamerastudio med kontrollerad belysning och kroma-nyckelbakgrund. På grund av kostnaden, snarare än att använda professionella kameror sådana system använder vanligtvis maskinseende kameror, som inte ger den färgkvalitet som krävs för produktionsarbete i sändning eller film. Vårt arbete syftar till att visa vår ytfångningstekniks potential för högkvalitativt underhållningsinnehåll. Vi utvecklade därför ett studiosystem med ett begränsat antal professionella HD-kameror. I vår studio placerade vi åtta HD-kameror lika runt en cirkel på 8 meter i diameter ungefär 2 meter över studiogolvet (se figur 1 ). Detta ger en prestandavolym på 4 ́4 ́2 meter med en bred 45-graders vinkel mellan intilliggande kameravyer. Vi fångar föreställningar med Thomson Viper kameror i High-Definition Serial Digital Interface (HD-SDI) 20-bitars 4:2:2-format med 1,920 ́1,080 upplösning vid 25 Hz progressiv scanning. Åtta dedikerade lådor PC fånga med hjälp av Digital Video Systems HD fånga kort spela in synkroniserad video från alla åtta kameror okomprimerade direkt till disk. Denna studio inställning möjliggör högkvalitativ prestanda fånga från bred baslinje kamerapositioner. Att spela in en föreställning från flera videokameror visar skådespelaren ur en fast uppsättning perspektiv. För att tillhandahålla en komplett 3D-modell för interaktiv visualisering krävs geometrisk ytrekonstruktion, som figur 2 visar. För att återställa geometriska former från kamerabilder måste vi kalibrera kameraparametrarna. För att kalibrera en kamera avbildar vi ett känt objekt och härleder kamerans omvandling som reproducerar objektet i en uppsättning fångade bilder. Tekniker använder vanligtvis ett plant rutnät av känd geometri som är synligt från alla kameror. Flera verktyg för offentlig förvaltning finns tillgängliga för att uppnå detta (t.ex. http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc). Detta tillvägagångssätt är lämpligt för kamerasystem där bilderna har ett överlappande synfält, men är opraktiskt i studior där kamerorna omger inspelningsvolymen. För studioproduktion där kameror kan konfigureras om många gånger på en dag med plats- och zoomförändringar är en enkel och snabb metod för kalibrering av avgörande praktisk betydelse. För snabb och flexibel kalibrering av en multikamerastudio har vi utvecklat en trollstavsbaserad kalibreringsteknik. Wand-baserad kalibrering använder två sfäriska ytfångning är ett helt automatiserat system för att fånga en människas form och utseende samt rörelse från flera videokameror för att skapa mycket realistiskt animerat innehåll från en skådespelares prestanda i full garderob.
Ett av de första banbrytande arbetena inom ytfångning för prestandabaserad animation föreslås i REF med ett helautomatiskt system för att fånga form och utseende baserat på visuell skrovextraktion, funktionsmatchning och tät rekonstruktion.
Surface Capture for Performance-Based Animation
{'venue': 'IEEE Computer Graphics and Applications', 'journal': 'IEEE Computer Graphics and Applications', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}