Revolucionando la planificación de motion tracking para CGI y VFX con Artec Ray II y TVA

Un Artec Ray II en una configuración simplificada capturando un amplio espacio de captura de movimiento.

Antes de entrar en este nuevo flujo de trabajo, conviene aclarar qué es exactamente un estudio de captura de movimiento. Se trata de espacios equipados con múltiples cámaras que rastrean marcadores colocados sobre personas u objetos. Probablemente los hayas visto en vídeos del detrás de las cámaras de películas o series.

OptiTrack, uno de los principales fabricantes de sistemas de captura de movimiento, desarrolla cámaras utilizadas en campos tan diversos como la robótica, la biomecánica o la investigación médica. Sin embargo, donde más protagonismo tienen es en la producción virtual, permitiendo combinar actores reales con efectos visuales inmersivos sobre enormes pantallas LED, como las que vemos en muchas superproducciones de superhéroes.

Los avances en CGI y efectos visuales han transformado el cine en los últimos años, pero montar un estudio de captura de movimiento sigue siendo una tarea compleja. Es necesario asegurarse de que suficientes cámaras puedan ver los marcadores en todo momento, incluso cuando hay decorados o atrezo de por medio. Actualmente, gran parte del proceso sigue dependiendo de la experiencia del técnico y de su conocimiento del sistema de tracking utilizado. Una mala distribución de las cámaras puede provocar oclusiones, interrumpiendo el seguimiento y obligando a detener el rodaje para reajustar la configuración.

Si se tiene en cuenta el coste de mantener a actores y equipos esperando mientras se realizan estos ajustes, queda claro que conseguir resultados fiables y consistentes es fundamental. También es importante poder visualizar fácilmente cómo afectan al tracking los cambios en el entorno o en la disposición del escenario, y comunicar esa información de forma clara a todo el equipo.

Por eso, Tracklab, la división de tracking de Freedspace, distribuidor Gold certificado de Artec, desarrolló TVA. La herramienta simplifica la planificación de volúmenes de captura, reduce la dependencia de la experiencia del usuario y ayuda a aprovechar al máximo el tiempo de rodaje mediante la optimización de la cobertura de tracking.

Combinando escaneo 3D y captura de movimiento

Freedspace se encuentra en una posición privilegiada para sacar el máximo partido a TVA. La empresa cuenta con tres divisiones especializadas: Thinglab, centrada en impresión 3D; Scanlab, dedicada a la venta y prestación de servicios con escáneres 3D de Artec; y Tracklab, especializada en soluciones de captura de movimiento.

Según Richard Burt, director de tracking 3D de Freedspace, existe un enorme potencial de colaboración entre estas tecnologías. Un buen ejemplo es el uso del escáner LiDAR de largo alcance Artec Ray II para digitalizar espacios de captura de movimiento y optimizarlos posteriormente dentro de TVA.

Optimizar un estudio de captura de movimiento en TVA es sencillo tanto si se utilizan datos de escaneo 3D como si no. Sin embargo, incorporar una réplica digital del espacio permite llevar la planificación y el tracking a un nivel completamente diferente.

Digitalizar estos entornos con Ray II es muy sencillo. El dispositivo se monta sobre un trípode y se va desplazando a diferentes posiciones dentro de la sala. "Aunque Ray II es capaz de capturar todo el volumen en una sola toma, realizar capturas desde varias ubicaciones garantiza una mayor densidad de datos en todo el entorno", explica Richard.

La precisión también es un factor clave. Para ello, el sistema VIS (Visual Inertial System) integrado prealinea automáticamente los escaneos y simplifica el procesamiento posterior. Después, Artec Studio, el software de captura y procesamiento de datos 3D de Artec, permite fusionar, limpiar y exportar los datos de forma rápida y eficiente.

Procesamiento de escaneos 3D de un estudio de captura de movimiento en Artec Studio.

"Aunque los focos pueden generar pequeños reflejos en las texturas durante el escaneo, esto se corrige fácilmente gracias a las avanzadas herramientas de fototexturizado de Artec Studio, que permiten ajustar y normalizar los colores durante el procesamiento", explica Richard. El resultado es un modelo 3D con el nivel de detalle necesario para planificar escenas, optimizar configuraciones y mucho más.

"Creemos que estas aplicaciones del escaneo 3D tienen mucho más recorrido", añade. "Podemos integrar fácilmente escaneos de personas o elementos de atrezo de alta fidelidad capturados con Artec Leo o Artec Spider II. Además, digitalizar activos de gran tamaño, como vehículos de producción, nos permite visualizar completamente el volumen de tracking antes de empezar y eliminar cualquier incertidumbre durante la preparación".

Optimización de estudios de captura de movimiento con TVA

Una vez procesados los datos de escaneo 3D en Artec Studio, estos se importan a TVA para su planificación y análisis. El software desarrollado por Freedspace incorpora todas las herramientas necesarias para evaluar el tracking en función del tamaño de los marcadores y de los distintos tipos de marcadores OptiTrack. Dentro de TVA, las cámaras pueden activarse o desactivarse individualmente, lo que permite probar diferentes configuraciones y distribuciones en un entorno virtual antes de comenzar el rodaje. De este modo, los equipos pueden optimizar la cobertura de tracking y detectar posibles problemas antes de llegar al set.

Herramientas de personalización de cámaras individuales y de orientación en TVA para la optimización del volumen.

Conviene recordar que la calidad de los datos depende directamente de la configuración de las cámaras. Una mala distribución puede generar "zonas muertas" donde el movimiento deja de registrarse o determinadas personas y objetos quedan fuera del campo de visión. Como explica Richard, estos problemas pueden afectar seriamente al resultado de una producción, ya que una correcta colocación de las cámaras garantiza un seguimiento fluido y una planificación mucho más predecible.

"Por ejemplo, si estamos trabajando en una cueva donde las rocas bloquean parcialmente la visión de las cámaras, escanear esos elementos nos permite conocer sus dimensiones y ubicación exactas", explica Richard. "Al colocarlos con precisión dentro del entorno virtual, eliminamos gran parte de la incertidumbre durante la preparación de una producción virtual. Lo mismo ocurre cuando los intérpretes realizan movimientos complejos, como saltar desde estructuras elevadas. Conocer exactamente la altura de cada elemento permite calcular con precisión dónde deben colocarse las cámaras."

Gracias a los datos capturados con Ray II y a los mapas de calor volumétricos de TVA, es posible comprobar rápidamente si la distribución de cámaras es la adecuada. Las zonas verdes indican una cobertura óptima, mientras que las rojas señalan áreas problemáticas. El software también incluye todas las herramientas necesarias para crear escenarios virtuales desde cero. No obstante, importar directamente un archivo de calibración desde Motive, el software de OptiTrack, permite validar con total precisión una configuración real antes de comenzar la sesión.

Las herramientas de mapas de calor volumétricos de TVA ofrecen una visión precisa de la cobertura de las cámaras OptiTrack en todo el volumen de captura.

Ampliando las posibilidades del seguimiento

Richard ve un enorme potencial en la combinación de escaneo 3D y optimización con TVA, no solo en sectores tradicionales como CGI y efectos visuales, sino también en ámbitos como la fabricación avanzada. Por ejemplo, al grabar una escena de lucha para un videojuego, resulta fundamental conocer con precisión el tamaño y la ubicación de elementos de atrezo, como mesas u otros obstáculos que puedan interferir en los movimientos de los personajes. Escáneres como Artec Leo o Spider II son ideales para digitalizar este tipo de objetos.

Lo mismo ocurre en robótica. Como explica Richard, los entornos industriales y las plantas de producción son espacios muy dinámicos, llenos de palés, contenedores y equipos que cambian constantemente de posición. Simular estos escenarios en TVA permite optimizar la distribución de las cámaras y garantizar que los robots puedan moverse libremente, reduciendo al mínimo el riesgo de oclusiones.

"Creo que muchos usuarios de escáneres 3D de Artec pueden beneficiarse de la integración de TVA con los sistemas OptiTrack, y viceversa", concluye Richard. "Trabajamos con clientes de sectores tan diversos como videojuegos, producción virtual y animación, además de la industria aeroespacial, fabricación avanzada o robótica. Para cualquier empresa que necesite digitalizar y optimizar espacios de captura de movimiento, TVA ofrece una solución muy potente".

Más información sobre TVA (Tracklab Volume App) aquí.