Courte Définition

  La capture du mouvement est le plus souvent appelée " motion capture " qui est le terme anglais.
La motion capture est un procédé d'animation de personnages virtuels. Le principe de ce procédé est basé sur la capture de mouvements d'un acteur réel pour les appliquer ensuite au modèle virtuel. Ceci permet d'enregistrer les mouvements réels d'une entité (humain, animal, objet…).

  Dans la majorité des cas, la motion capture est assimilée à la capture du mouvement des humains et des animaux. Les parties les plus importantes sont les points d'articulation et les membres.

Exemples de Motion Capture

  Il existe divers systèmes de motion capture :
      -optique
      -magnétique
      -mécanique

 

 

    Petit Historique

   En 1963, Ivan Sutherland présente dans sa thèse de doctorat le " Sketchpad ". C'est un système de tracé de lignes en temps réel sur un écran à partir d'un stylo optique.

   Les recherches menées sur l'interactivité homme-machine et la réalité virtuelle sont à l'origine des divers systèmes de capture qui existent de nos jours. Elles donnent naissance à divers périphériques d'entrées tels que les souris 2D et 3D, les joysticks, les écrans tactiles, les boîtes à boutons et à potentiomètres, les tablettes graphiques, les gants de données, les " track-ball ", les visiocasques, les capteurs magnétiques, les capteurs optiques, les capteurs à ultrasons, la reconnaissance de forme et la reconnaissance de la parole.
Ces techniques mises en place dans un premier temps pour instaurer un langage gestuel direct entre l'homme et la machine, évoluent vers l'acquisition de données pour la reproduction parfaite du mouvement d'un être humain.

   Au début des années 80, Tom Calvert professeur en informatique à l'université Simon Fraser fixe des potentiomètres sur un corps humain pour des études de chorégraphie et pour détecter les anomalies du mouvement du corps. A partir d'un exo-squelette constitué de potentiomètres, placés sur le corps d'un être humain, le système capture les angles de flexion entre les articulations des différents membres.
Les années suivantes les premiers systèmes de capture optique voient le jour. Ces systèmes fonctionnent à partir de diodes ou pastilles réflectives placées sur un corps humain et suivi par au moins deux cameras. A partir des images fournies par les caméras, un logiciel calcule les positions 3D de chacun des marqueurs.

   En 1983, Ginsberg et Maxwell ( MIT ) utilisent le Op-Eye, un des premiers systèmes de capture optique, pour leurs recherches sur le " Graphical Marionette ". Ils obtiennent en temps réel l'animation d'un personnage virtuel en basse définition, à partir de deux caméras et de diodes placées sur les membres d'un acteur réel.
Les systèmes de l'époque révèlent les premiers problèmes liés au matériel et à la technique. Les caméras ont une résolution et une fréquence d'échantillonnage trop faible…

   En 1988 la société PDI (Pacific Image Data) s'intéresse à ces nouvelles techniques d'animation et crée le " Waldo C. Graphic ". Le système est basé sur un exo-squelette constitué de potentiomètres pour la partie haute du corps et d'une " dialbox " pour contrôler les expressions du visage et le lipsync. Le système s'avère imposant et évoluera plus tard vers le choix d'autres technologies.

   En 1989, Motion Analysis expérimente son système de capture optique sur la chanteuse virtuelle " Dozo ". Le système a pour objectif d'obtenir un mouvement réaliste sur l'ensemble du corps du personnage. La tâche s'avère laborieuse à cause du manque d'expérience et de la jeunesse du système de l'époque. Mais le résultat laisse présager un avenir certain.
De nos jours, Motion Analysis propose un des systèmes les plus performants et précis du marché.

plateau de capture de MotionAnalysis	les marqueurs réfléchissants de MotionAnalysis

   En 1992, la société Protozoa utilise de nouveaux systèmes pour l'animation du chien " Moxy " qui présente des dessins animés dans une émission sur Cartoon Network. Par la suite, Il interviendra dans des manifestations en temps réel devant un public. " Moxy " est un personnage de dessin animé. Il est entièrement animé à partir d'un système de capteurs magnétiques disposés sur un acteur réel. Les effets de style " cartoon " sont provoqués par des périphériques externes standard.
Pour l'animation de " Moxy ", la capture magnétique révèle son principal avantage sur la capture optique: la visualisation en temps réel du personnage virtuel animé.

   En France, Medialab crée la série " Chipie and Clyde " entièrement animée et calculée en temps réel. Les plans sont tournés en direct comme pour les tournages de cinéma. Par la suite, Medialab produit d'autres présentateurs virtuels tels que " Cléo " ou les singes de " Donkey Kong ".

   Parallèlement et à la même époque, la société d'animation Fantôme s'intéresse à la technique de capture du mouvement pour son utilisation en production de séries 3D. En 1990, G. Lacroix, P.D.G. de Fantôme et réalisateur, décide d'effectuer les premiers tests d'animation sur les personnages de la série Insektors. La société investit dans le système magnétique composé de 8 capteurs sur un espace saisie d'environ trois mètres théoriques.
   Pionnier dans le domaine, la société Fantôme, expérimente et découvre les faiblesses et les avantages de cette technique dans le cadre d'une production de série. L'objectif est d'intégrer proprement, sans perte de qualité, des animations créées par des animateurs professionnels et des animations produites par la capture du mouvement. Les questions fondamentales se posent : Comment effectuer facilement de la retouche sur de la capture de mouvement ? Comment intégrer cette technique dans la chaîne de fabrication traditionnelle ? Comment former les animateurs à cette nouvelle technique ? Comment résoudre les problèmes de morphologie entre un personnage de dessin animé et un acteur réel ? Quelle structure logistique doit-on mettre en place pour profiter au mieux de cette technique, et faire cohabiter les différentes technologies ? Les réponses à ces questions seront en partie trouvées en cours de production des séries Insektors I et II.

   De nos jours, les systèmes de capture de mouvement sont très diversifiés et proposent des techniques de plus en plus fiables et précises.

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