Het maken van realistische animatiefilmfiguren is een zeer complexe technische onderneming. ETH-onderzoekers hebben nu laten zien hoe drones kunnen worden gebruikt om de benodigde inspanning in het proces sterk te verminderen.

Drones gaan de filmindustrie ingrijpend veranderen. Tobias Nageli, voor een, is daar zeker van. De computerwetenschapper, die onlangs zijn proefschrift afrondde bij Otmar Hilliges, een professor in de informatica en hoofd van het Advanced Interactive Technologies Lab, kon ongeveer een jaar geleden laten zien dat spectaculaire, zeer technische filmscènes zouden op een veel gemakkelijkere manier kunnen worden opgenomen met behulp van deze minivliegtuigen. Bij een volgend project die hij begin december op een conferentie in Tokio presenteerde, hij toonde aan dat drones ook een groot potentieel hebben voor animatiefilm.

Drones gaan tientallen camera's vervangen

"Het is een zeer tijdrovende taak om figuren er realistisch uit te laten zien in een animatiefilm, " legt Nägeli uit. "Om de figuren natuurlijk te laten lijken, de eerste stap is het filmen van een acteur die de bewegingen uitvoert. De tweede stap is dan om de geanimeerde figuur hier omheen te bouwen." Om de bewegingen van de acteur voor de 3D-animatie te reconstrueren, ze moeten eerst met minimaal twee camera's tegelijk worden opgenomen. Vooral bewegingsreeksen die veel ruimte beslaan, zorgen voor enorm veel technisch werk, dus twee goed gepositioneerde camera's moeten de hele scène kunnen dekken. Dit vereist ofwel het installeren van meerdere camera's op verschillende plaatsen, waarvan er slechts enkele tegelijkertijd kunnen worden gebruikt, of andere lastige installaties.

Deze gecompliceerde techniek kan binnenkort achterhaald zijn. Nägeli en zijn collega's van de ETH Zürich en de Technische Universiteit Delft hebben een systeem ontwikkeld dat, in zijn eenvoudigste configuratie, bestaat uit twee commercieel verkrijgbare drones en een laptop. De drones volgen elke beweging van de acteur en passen automatisch hun positie aan, zodat het doelwit altijd vanuit twee hoeken kan worden beschoten. Dit vermindert de hoeveelheid camerawerk die nodig is, omdat de camera's alleen op de plekken hoeven te staan ​​waar ze echt nodig zijn. Indrukwekkend, het systeem anticipeert realtime op de bewegingen van de acteur en berekent vervolgens waar de drones moeten vliegen om de acteur in beeld te houden.

Om de hoeveelheid gegenereerde gegevens te minimaliseren, infrarood-diodemarkeringen zijn bevestigd aan de gewrichten van de acteur. de drones, die zijn uitgerust met een echt lichtfilter, registreer alleen het licht van de markeringen, gegevensverwerking aanzienlijk vereenvoudigen. Het systeem ziet maar een paar punten, van waaruit het vervolgens de positie van het lichaam en de richtingsbeweging bepaalt.

"Wat ons systeem zo uniek maakt, is dat het ook plotselinge en snelle bewegingen betrouwbaar kan vastleggen, " legt Nägeli uit. "Natuurlijk, zo'n demosysteem is nog niet goed genoeg om aan de eisen van de filmindustrie te voldoen. Maar het biedt wel een veelbelovende aanpak." Zoals de jonge onderzoeker uitlegt, het systeem kan ook worden uitgebreid met extra drones om beweging nog gedetailleerder vast te leggen. Het is ook denkbaar dat de huidige aanpak met lichtmarkeringen vervangen zou kunnen worden door automatische beeldanalyse, waardoor de technische complexiteit van filmproductie nog verder wordt verminderd.

Sportbewegingsanalyse door drone?

Het team voerde verschillende tests uit om te laten zien hoe het systeem kan worden gebruikt om menselijke bewegingen over langere afstanden te volgen - iets dat de aanpak interessant maakt voor sportbewegingsanalyse. "Tot nu, het was onmogelijk om een ​​uitgebreide bewegingsanalyse uit te voeren op hardlopers, bijvoorbeeld, omdat het veel te ingewikkeld is, " legt Nägeli uit. "Met ons systeem, het is nu heel gemakkelijk om te onderzoeken hoe de kinetiek van een hardloper in de loop van de tijd verandert."

Voorlopig, dit is nog maar een visioen. Nutsvoorzieningen, de uitdaging is om het systeem verder te ontwikkelen voor praktische toepassingen. Samen met twee collega's Nägeli is van plan deze taak op zich te nemen bij het nieuwe start-up bedrijf Tinamu Labs. En wie weet – misschien landen hij en zijn drones binnenkort in Hollywood.