همه چیز درباره تکنولوژی موشن کپچر و کاربرد های جذاب آن!

موشن کپچر چیست؟
موشن کپچر چیست؟

موشن کپچر چیست؟

امروزه با پیشرفت تکنولوژی روش های بسیاری برای ضبط حرکات و تبدیل آنها به کار های گرافیکی به وجود آمده است، یکی از کارآمد ترین این روش ها موشن کپچر ( Motion capture ) نام دارد. در واقع موشن کپچر به مجموعه تکنیک هایی گفته می شود، که اجازه می دهد حرکات یک عنصر واقعی (که لزوما انسان نیست) ضبط و به یک محیط سه بعدی در رایانه منتقل کرد.

موشن کپچر استفاده های زیادی در زمینه های متفاوت از جمله فیلم سازی، بازی سازی، نظامی، پزشکی، ورزشی و غیره دارد. اما اصلی ترین کاربرد این تکنولوژی در صنعت فیلم سازی و بازی سازی است. حتی می توان گفت که موشن کپچر صنعت فیلم سازی را متحول ساخته است!

 

چرا از تکنولوژی موشن کپچر استفاده می کنیم؟

در دنیای امروز و پیشرفت در صنعت الکترونیک و رایانه تغییرات قابل توجهی در صنعت پویانمایی ایجاد شده است که مهمترین تغییر آن جایگزینی کاغذ با رایانه است. این جایگزینی سبب تولید انیمیشن های رایانه ای گردید که تفاوت های بسیاری با انیمیشن های سنتی دارد و کاملا برای مخاطبین شناخته شده است.

اما با همه این تغییرات هنوز یک بخش از کار همچنان در انیمیشن سنتی و رایانه ای مشترک است که تا همین چند سال پیش راه حلی برای آن وجود نداشت. این بخش که اتفاقا بسیار مهم است، حرکت دادن کارکترها و یا جان بخشی به آنها است. در سالهای اخیر تجهیزات خاصی برای حذف این مرحله سخت، طاقت فرسا و پر هزینه ساخته شده است.

این تجهیزات که مجموعه ای از سخت افزارها و نرم افزارهای پیشرفته است که با هماهنگی کامل حرکات یک موجود واقعی همچون انسان را ثبت کرده و دیتای حاصله برای حرکت کارکترهای انیمیشن بکار می رود، این مجموعه تجهیزات با عنوان فناوری ثبت حرکت یا همان تکنولوژی موشن کپچر شناخته می شوند. اهمیت فراوان سامانه ثبت حرکت در پویانمایی بر کسی پوشیده نیست، این فناوری سبب کاهش هزینه و زمان ساخت و افزایش چشمگیر کیفیت می شود.

پیشنهاد ویژه ویتکس : واقعیت مجازی چیست؟  

حالت های استفاده از Motion Capture

موشن کپچر به سه دسته نوری، مغناطیسی و مکانیکی تقسیم بندی می شود. این سه دسته از Motion Capture به دو شیوه پایه ای فعالیت می کنند که شامل شیوه recording و شیوه real time است:

 

ضبط شده (recording)

نحوه فعالیت این بخش به این صورت است که در ابتدا حرکات با استفاده از تکنولوژی ضبط شده و سپس روی آنها پردازش صورت می گیرد و به صورت کار های گرافیکی به نمایش در می آیند.

 

بی درنگ (real time)

نحوه فعالیت در این بخش کمی متفاوت تر از بخش قبلی است. به این صورت که همزمان با ضبط حرکات روی آن داده ها پردازش صورت می گیرد و در همان لحظه، تبدیل به کار های گرافیکی شده و به نمایش در می آیند.

 

انواع موشن کپچر

انواع موشن کپچر
انواع موشن کپچر

 

مغناطیسی (Magnetic)

این روش شامل تعدادی سنسور است که روی لباس تعبیه شده اند و با فرکانس خاصی فعالیت می کنند. برای این روش یک دستگاه فرستنده وجود دارد که سیگنال ها را ارسال می کند. پس از آن سنسور ها سیگنال های معینی را دریافت و به سوی دستگاه گیرنده باز می گردانند. با ارزیابی این سیگنال ها موقعیت سنسور ها مشخص شده و حرکات ضبط می شوند. معمولا برای پوشش کامل بدن توسط این روش ۶ تا ١١ سنسور مورد نیاز است.

موشن کپچر مغناطیسی
موشن کپچر مغناطیسی

 

نوری (Optical)

در این روش به جای سنسور از تعدادی مارکر استفاده می شود، که روی لباس مخصوص سوار می شوند. همچنین تعداد زیادی دوربین نیز نیاز است تا این مارکر ها را پوشش داده و حرکات را ضبط کند. نحوه فعالیت این روش به این صورت است که مارکر ها از شیوه بازتاب و منعکس کردن نور استفاده می کنند، تا دوربین ها موقعیت مکانی آنهارا ضبط کنند.

موشن کپچر نوری
موشن کپچر نوری

البته در این روش از اشعه مادون قرمز نیز می توان استفاده کرد. برای ضبط حرکات صورت تنها به یک یا دو دوربین نیاز است. در حالی که برای پوشش کل بدن به ٨ تا ١۶ دوربین نیاز است.

 

مکانیکی (Mechanical)

در روش مکانیکی لباس هایی همچون اسکلت بدن که شامل سنسور های مخصوص خود است، استفاده می شود. البته برای بخش هایی از بدن که جزئیات دقیق تری لازم است، از وسایل ویژه تری همچون دستکش، سر بند و کلاه استفاده می گردد.

موشن کپچر مکانیکی
موشن کپچر مکانیکی

 

چرا از روش های مختلف موشن کپچر استفاده می کنیم؟

موشن کپچر به چند صورت مختلف انجام می شود، اما  به این خاطر که هر کدام از روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند ما بسته به نیاز و محیط روش مناسب تر را انتخاب می کنیم. به عنوان مثال در مواردی که نیاز به ضبط حرکات با جزئیات بیشتر و انجام حرکات با انعطاف بالاتر وجود دارد ما از موشن کپچر نوری استفاده می کنیم.

 

موشن کپچر چگونه عمل می کند؟

شاید در بعضی از پشت صحنه های ساخت انیمشن یا فیلم ها دیده باشید که شخصیت های آن بر روی بدن خود توپ های سفید رنگی را چسبانده اند. در واقع این توپ ها سنسورهای منعکس کننده نوری هستند که حرکات ان ها توسط دوربین های مخصوص که نسبت به حرکات آن ها حساس هستند، ضبط شده و به محیط سه بعدی انتقال پیدا می کند.

موشن کپچر چیست؟ | کاربردهای موشن کپچر

واضح است که معمولا این توپ ها در مفاصل و دست های شخص جایگزین می کنند. تا حرکات به طور کامل و طبیعی به رایانه منتقل شود. اما پس از اینکه حرکات فرد توسط دوربین ها به رایانه منتقل شد، نوبت به آن میرسد که این حرکات بر روی کاراکتر مورد نظر در دنیای مجازی تطبیق داده شود و سرعت حرکات تنظیم شود.

در حالت مکانیکی فرد یک سری سنسورهای حرکتی را برو روی بدن خود همانند یک لباس نصب می کند و در این حالت دیگر نیازی به دوربین های ثبت حرکات نیست زیرا حرکت خود همین سنسورها به رایانه منتقل می شود و به دلیل کم هزینه بودن کاربرد زیادی را مواقعی که سازنده می خواهد هزینه کمی را انجام دهد دارد .

اما در سیستم ضبط حرکت الکترومغناطیسی بر روی لباس مخصوصی که فرد می پوشد، فرستنده های الکترونیکی متصل می کنند. که امواج آن توسط گیرنده های آن دریافت و پس از یک پروسه خاص به رایانه منتقل می شود. همه این روش های که بیان شد بسته به نیاز کارگردان و نوع صحنه ها انتخاب می شود. برای مثال در فیلم ارباب حلقه ها بیشتر صحنه های فیلم با استفاده از سنسورهای الکترومغناطیسی ساخته شد.

پیشنهاد ویژه ویتکس: حتما مقاله بررسی اینترنت اشیا و کاربردهای آن را مطالعه کنید.

 

کاربرد های فناوری موشن کپچر

امروزه بیشتر بازی های رایانه ای از این فناوری برای ساخت بازی ها جذاب تر و مهیج تراستفاده می کنند در عرصه پزشکی و توانبخشی نیز کاربردی خاص دارد. برای مثال کودکی که مشکل حرکتی دارد پزشکان معمولا در نهایت با ضبط حرکات مفاصل آن به این شیوه، فرد را درمان می کنند.

کاربرد های موشن کپچر
کاربرد های موشن کپچر

حتی در عرصه ورزشی نیز در درجات حرفه ای از حرکات فرد ورزشکار موشن کپچر تهیه می شود و و مربیان به این وسیله حرکات اشتباه ورزشکاران خود و ضعف عضلانی آنان پی می بردند. حتی می توانیم به استفاده از آن را در بازی های کامپیوتری ( ورزش، مبارزه، ماجراجویی ) در فیلم های انیمیشن و نیز فیلم هایی که در آن ها از جلوه های ویژه ی بصری استفاده شده اشاره کنیم.

 

جمع بندی و سخن پایانی

فناوری موشن کپچر بسیار به همراه چاشنی خلاقیت و نوآوری می تواند بسیار کاربردی باشد. زیرا به وسیله این تکنولوژی بسیاری از محدودیت ها و خطرات برداشته می شود و می توان با دغدغه های کمتری به ضبط حرکات پرداخت. امیدوارم مطالب این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد. می توانید این مقاله را در شبکه های اجتماعی با دوستان خود به اشتراک بگذارید!

درباره‌ی سعید علی وردی خانی

دیدگاه شما

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *