Motion Capture im semi-professionellen Umfeld

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Kurzfassung / Summary

Teil 1 – Motion Capture in der Theorie (Einleitung)

1. Was ist Motion Capture

2. Warum Motion Capture

3. Geschichte des Motion Capture

3.1 The Catherine Wheel (1978 - 1979)

3.2 Goniometer (1980 - 1982)

3.3 Graphische Marionette (1983)

3.4 Mike the Talking Head und Waldo (1988)

3.5 Dozo (1989)

3.6 Mat the Ghost (1991)

3.7 Face Waldo und Mario (1992)

3.8 Alive! und Moxy (1992)

3.9 Acclaim (1993)

3.10 Kommerzielle Systeme (Heute)

4. Zukunft

4.1 Probleme, die es zu lösen gilt

4.2 Ziele

5. Die verschiedenen Systeme

5.1 Einteilung nach Funktionsweise

5.1.1 Outside-In

5.1.2 Inside-Out

5.1.3 Inside-In

5.2 Einteilung nach Technik

5.2.1 (Elektro-)Magnetisches System

5.2.2 Optisches System

5.2.3 Mechanisches System

5.2.4 Weitere Systeme

6. Einsatzgebiete von Motion Capture

6.1 Computerspiele

6.2 Fernsehen

6.2.1 Live Motion Capture-Performance

6.2.2 Werbung

6.2.3 Musikvideos

6.3 Film

6.3.1 Einbindung in Realfilm

6.3.2 3D-Feature Filme

6.4 Web

6.5 Live Elements

6.6 Wahrnehmungsforschung

6.7 Biomechanische Analyse

6.8 Konstruktion/Maschinenbau/Technik

6.9 Virtual Reality

Teil 2 - Motion Capture an der FH Vorarlberg

7. Situation an der FH

7.1 Das Motion Capture-System

7.1.1 MotionStar

7.1.2 Maya-Rechner

7.2 Die Räumlichkeiten

8. Der Avatar

8.1 Modellierung

8.2 Skelett

8.3 Skin Binding

9. Maya

10. Vorbereiten der Aufnahmen

10.1 Systeminitialisierung

10.1.1 Einmalige Grundeinstellung des Systems

10.1.2 Hochfahren des Systems

10.2 Einbinden in Maya

10.3 Montieren der Sensoren

11. Die Aufnahmen

11.1 Versuch 1

11.1.1 Bemerkungen

11.1.2 Aufbau der Szene

11.1.3 Erstellen des Skeletts

11.1.4 Montieren der Sensoren

11.1.5 Übertragen der Bewegungen

11.1.6 Probleme bei diesem Versuch

11.2 Versuch 2

11.2.1 Bemerkungen

11.2.2 Aufbau der Szene

11.2.3 Erstellen des Skeletts

11.2.4 Montieren der Sensoren

11.2.5 Übertragung der Bewegungen

11.2.6 Probleme bei Versuch 2

11.3 Versuch 3

11.3.1 Bemerkungen

11.3.2 Aufbau der Szene

11.3.3 Erstellen des Skeletts

11.3.4 Montieren der Sensoren

11.3.5 Übertragen der Bewegungen

11.3.6 Probleme bei Versuch 3

11.4 Versuch 4

11.4.1 Bemerkungen

11.4.2 Aufbau der Szene

11.4.3 Erstellen des Skeletts

11.4.4 Montieren der Sensoren

11.4.5 Übertragen der Bewegungen

11.4.6 Probleme bei Versuch 4

12. Die Handhabung von Aufnahmen

12.1 Takes

12.1.1 Speichern von Takes

12.1.2 Laden von Takes

12.2 Clips

12.2.1 Umwandeln in Rotationsdaten

12.2.2 Erstellen von Character Sets

12.2.3 Umwandeln der Bewegungsdaten in Keyframes

12.2.4 Umwandeln der Keyframes in Clips

12.2.5 Export und Import von Clips

13. Bearbeiten von Motion Capture-Daten

13.1 Automatisches Bearbeiten der Animationskurven

13.2 Manuelles Bearbeiten der Animationskurven

14. Kombination von Motion Capture mit Keyframing

14.1 Motion Capture als Referenz

14.2 Offset-Skelett

14.3 Trax Editor

14.3.1 Ändern eines einzelnen Clips

14.3.2 Überlagern von Clips

14.3.3 Überblenden von Clips

14.4 Kombination beider Methoden

15. Optimierung des Arbeitsablaufs

15.1 Verbinden des Motion Capture-Systems mit Maya

15.2 Erstellen von Takes

15.3 Erstellen von Clips

Teil 3 - Bewegungsuntersuchungen

Einleitung

Arm

Bein

Hand

Fuß

Kopf

Rücken

Sport

Schlussfolgerung

Zielsetzung & Themen

Diese Arbeit untersucht die praktische Eignung eines magnetischen Motion Capture-Systems in einem semi-professionellen Umfeld, konkret an der Fachhochschule Vorarlberg, und dokumentiert schrittweise den Prozess von der Aufnahme bis zur Nachbearbeitung in 3D-Animationssoftware.

• Theoretische Grundlagen und Geschichte der Motion Capture-Technologie
• Vergleich verschiedener Motion Capture-Systeme (magnetisch, optisch, mechanisch)
• Praktische Dokumentation der Systemintegration und Aufnahmeszenarien
• Methoden zur Optimierung des Arbeitsablaufs und Datenaufbereitung in Maya
• Analyse menschlicher Bewegungsabläufe mittels Bewegungsbeispielen

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

Einleitung: Beschreibt die Motivation der Autoren, die Einsatzmöglichkeiten von Motion Capture an der FH Vorarlberg zu evaluieren.

Teil 1 – Motion Capture in der Theorie (Einleitung): Bietet einen Überblick über Definition, Historie, verschiedene technische Systeme und aktuelle Einsatzgebiete von Motion Capture.

Teil 2 - Motion Capture an der FH Vorarlberg: Dokumentiert detailliert das verwendete Hardware-Setup, die Vorbereitung der Aufnahmen und die technische Integration in die Software Alias Wavefront Maya.

Teil 3 - Bewegungsuntersuchungen: Präsentiert beispielhafte Analysen verschiedener menschlicher Bewegungsabläufe sowie die dabei aufgetretenen Probleme und Lösungsansätze.

Schlussfolgerung: Reflektiert die Ergebnisse der Arbeit und betont die notwendige Kombination von Motion Capture mit manuellen Animationsmethoden.

Schlüsselwörter

Motion Capture, MoCap, Animation, Maya, 3D-Computeranimation, Magnetisches System, MotionStar, Performanz Animation, Keyframe Animation, Rotoscoping, Tracking, Charakteranimation, Sensor, Datenaufbereitung, Bewegungsanalyse

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht, ob und wie ein magnetisches Motion Capture-System in einem semi-professionellen Umfeld sinnvoll genutzt werden kann.

Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?

Neben theoretischen Grundlagen zur Geschichte und Technik von Motion Capture liegt der Fokus auf der praktischen Anwendung, der Systemoptimierung und der Fehleranalyse bei der Bewegungserfassung.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das Hauptziel ist die Erstellung eines Leitfadens für den Einsatz des Motion Capture-Systems an der Fachhochschule Vorarlberg und die Dokumentation der praktischen Erfahrungen bei der Übertragung menschlicher Bewegungen auf virtuelle Charaktere.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Autoren nutzen ein iteratives Vorgehen: Sie beginnen mit einfachen Testläufen, analysieren die dabei auftretenden technischen Probleme und verfeinern das Setup in aufeinanderfolgenden Versuchen schrittweise.

Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Einführung, die Dokumentation der praktischen Versuchsreihen (Vorbehandlung, Hardware-Setup, Software-Integration in Maya) sowie eine detaillierte Bewegungsanalyse von Körperteilen und sportlichen Aktivitäten.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?

Wesentliche Begriffe sind Motion Capture, Keyframe-Animation, Maya, magnetische Systeme, Tracking, Bewegungsanalyse und die Optimierung von Arbeitsabläufen in der 3D-Animation.

Welche spezifischen Probleme traten bei der Arbeit mit dem System auf?

Ein Hauptproblem war die unzureichende räumliche Umgebung, was zu Störungen durch Interferenzen führte, sowie die Schwierigkeit, die Proportionsunterschiede zwischen dem menschlichen Akteur und dem virtuellen Modell korrekt auszugleichen.

Wie wurde das Problem der verdeckten Marker oder Sensoren gelöst?

Da das eingesetzte System magnetisch arbeitet, spielte die visuelle Verdeckung keine Rolle. Jedoch erforderten die systembedingten Störungen und Ungenauigkeiten eine aufwändige manuelle Nachbearbeitung, wie etwa den Einsatz von Filtern oder das manuelle Editieren der Animationskurven in Maya.