Fundamentos de motion capture: una guía completa

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¡No confundas con motion graphics! Algo tienen que ver, pero cuando hablamos de motion graphics no estamos hablando también de motion capture. Mientras que los motion graphics son, de manera muy, pero que muy resumida, animaciones digitales que generan la sensación de movimiento, cuando hablamos de motion capture nos referimos a la tecnología que permite la captura en pantalla del movimiento, ¡no tanto a su creación! ¿Te interesa? Anímate y échale un vistazo al programa formativo del Curso de Motion Graphics de Treintaycino mm.

¿Qué es el motion capture?

Motion capture, captura de movimientos o, en la jerga del sector, mocap, es la tecnología que permite la grabación y captación del movimiento de personas u objetos reales a través de sensores y transferirlos a personajes u objetos de animación 3D o aplicaciones.

Esta tecnología, que permite percibir el movimiento, procesar los datos del sensor y registrar los datos procesados, se clasifica en tres tipos, en función de la tecnología de captación empleada:

  • Óptico pasivo: Emplea cámaras de infrarrojos para hacer seguimiento de marcadores.
  • Óptico activo: Emplea cámaras que activan el seguimiento de sensores LED tan solo cuando se ilumina.
  • Vídeo sin marcador: Cuando se emplea un software específico para el seguimiento y captura del movimiento.
  • Inercial: El objeto o personaje del que se quiere captar el movimiento lleva sensores inerciales que transmiten las medidas de aceleración y velocidad angular a un ordenador, sin necesidad de emplear cámaras.
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¿Cómo funciona el motion capture?

¿Andy Serkins en un traje azul lleno de sensores y lucecitas? Quizás por su nombre de pila no lo conozcas, pero este actor es quien dio vida a Gollum en la adaptación cinematográfica de El Señor de los Anillos. ¿Cómo? Las técnicas del mocap permitieron captar la naturaleza, anatomía y detalles del movimiento de su interpretación y, posteriormente, transferirlas al personaje creado digitalmente.

Fascinante, ¿verdad? Gollum es tan solo un ejemplo de cómo los mocap han creado personajes, o criaturas, emblemáticas y reconocibles en la cultura pop. Mucho más increíble es observar con detalle cómo funciona esta tecnología: ¡tan solo con un traje con sensores de rastreo! Pero este es solo el principio que permite captar el movimiento. Veamos en detalle cómo se crean los mocaps:

Preparación de sujetos y marcadores

Los marcadores son los puntos de referencia que se colocan sobre el sujeto en puntos clave del cuerpo como articulaciones o la cabeza para captar con precisión el movimiento. Los puntos pueden ser sensores reflectantes o activos con luces LED. Si la captación no es inercial, se planifica también la posición del eje de cámara para cubrir todo el movimiento.

Grabación y rastreo de movimiento

Una vez colocado dentro del espacio de captura, el movimiento se capta o con cámaras de captura o con sensores inerciales. Las cámaras también pueden estar en multiposición y rastrear y captar diferentes ángulos del movimiento.

Procesamiento, reconstrucción y rigging

Los datos de los sensores se procesan en softwares de animación como Autodesk, Maya, Blender o Unity para generar una representación gráfica del movimiento. Estas herramientas reconstruyen digitalmente las posiciones de los marcadores, eliminan rastreos mal captados o innecesarios, suavizan y naturalizan el movimiento. El movimiento procesado se aplica sobre el rig o esqueleto digital en un modelo 3D del sujeto u objeto que llevará el movimiento, creando así realismo en el movimiento.

Aplicaciones del motion capture en cine y videojuegos

La técnica del motion capture está más asentada de lo que crees. ¡No solo en blockbusters o superproducciones! Cine, animación o videojuegos son las tres industrias en las que más se emplea esta tecnología. En las tres, para la creación de personajes animados, y en los videojuegos, con un reto extra: la simulación e integración de movimientos realistas en tiempo real.

Cine y animación

Los usos más habituales de motion capture en cine es para la creación de personajes digitales realistas y en los efectos visuales. Entra en detalle sobre cada uno de ellos.

  • Permite transformar los movimientos humanos en creaciones digitales, capturando los matices los actores y las actrices, para luego digitalizarlos. Un ejemplo son los Na’vi de Avatar, la película de James Cameron.
  • Recrear escenas de combate y acrobacias, sin necesidad de incluir a dobles o poner en riesgo la integridad de actores y actrices durante el rodaje.
  • Replicar movimientos de un puñado de actores en un espacio para recrear multitudes en todo tipo de situaciones: estadios, conciertos, batallas campales. Por ejemplo, en Avengers: Endgame.

Los videojuegos recogen usos parecidos a los que vimos en cine, pero aplicados a este formato y respetando sus características. ¡Veamos algunos ejemplos!

  • Proporcionar movimientos realistas a los personajes jugables, para ofrecer una experiencia más realista al gamer. Algunas entregas que utilizaron el motion capture fueron The Last of Us y Red Dead Redemption 2.
  • Recrear expresiones humanas a los personajes jugables, con gesticulación y movimientos que suelen ser emociones complejas de transferir a un personaje digital. Se aplicó en L.A. Noire, por ejemplo.
  • Se aplica en las escenas de cinemática para ofrecer unas animaciones más realistas, cargadas de emoción y envolventes para el público. God of war empleó motion capture para este cometido

Equipamiento necesario para realizar una captura de movimiento

El resultado buscado con motion capture determina el tipo de tecnología que se emplea, y condiciona también el equipamiento técnico necesario. Pero sea cual sea, siempre están los siguientes elementos:

  • Marcadores:
    • Reflectantes, cuando son pequeñas bolitas adheridas al traje y situadas en puntos clave.
    • Activos, como las luces LED infrarrojas.
    • Traje, ¿dónde si no se colocarían los marcadores?
  • Cámaras de captura:
    • Infrarrojas, capturando la luz reflejada por los marcadores reflectantes.
    • RGBD, que captan el entorno con profundidad 3D.
  • Sensores inerciales
  • Software de captura de movimiento, como OptiTrack o MotionBuilder
  • Software de animación, por ejemplo, Maya, Blender, Unity o Unreal

Pasos clave para un proceso de motion capture exitoso

Puedes crear tu propio flujo de trabajo en función del tipo de proyecto, el presupuesto, los plazos y el material. Pero, por norma general, estos son los pasos clave en motion capture:

  • Preproducción y planificación
    • Definir objetivos y requerimientos necesarios para llevar a cabo la obra.
    • Seleccionar y preparar el equipo adecuado para capturar el movimiento, como las cámaras y sensores. También eligiendo el sistema adecuado, que puede ser óptico, inercial o magnético.
    • Preparar el espacio de captura. Acondicionar el espacio y posicionar las cámaras, sensores y equipos para que todo salga bien.
  • Configuración y calibración de los equipos tanto en los cuerpos humanos de actores y actrices como en el espacio de grabación y asegurarte de que son precisos.
  • Captura de movimiento
    • Preparación de los sujetos en los puntos clave y orientarles para que realicen los movimientos adecuados.
    • Grabación de movimientos y supervisar la captura de las imágenes en tiempo real para transferirlas en postproducción.
    • Repetición y ajustes, en el caso de que fuera necesario corregir algún movimiento.
  • Postproducción y procesamiento
    • Suavizar y corregir cualquier transición que sea brusca, también eliminar ruidos que interfieran en la creación digital.
    • Aplicación de datos a modelos 3D a través de un software como Blender, Unity, Unreal Engine.
  • Integración con el proyecto para que el resultado sea armónico, realista y esperado desde la dirección.
  • Evaluación y retroalimentación del producto final, a través de la revisión de todo el proyecto y documentando cómo fue todo el proceso para reutilizarlo o referenciarlo.

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