Документация Справка Cinema 4D Cinema 4D Visualize, Broadcast, Studio
Функция доступна в CINEMA 4D Studio

Трекер движения

Что такое трекинг движения?

Под понятием «Трекер движения» или «Motiontracking», «Matchmoving» или «Camera Tracking» — понимают воссоздание исходной снимающей камеры, её позиции, угла и фокусного расстояния исходя из видео. Представьте себе, у вас в качестве исходного материала имеется видеоролик (или «футаж»), в который вы в дальнейшем хотите вставить рендеринг объекта. Чтобы этот объект был просчитан с правильной перспективной и повторял каждое движение камеры, нужно проанализировать видеоролик и из полученных результатов воссоздать трёхмерную сцену, а именно саму камеру и дополнительные точки с их трёхмерными координатами.

К функционалу Трекера движения можно также причислить трекинг объекта. Детали можно найти в Трекер объекта.

Этот процесс сложен и поэтому проходит в нескольких шагах:


  1. В видео распознаются и преследуются примечательные точки (так называемые 2D треки). Этот процесс можно провести автоматически, вручную или и так и так, и называется он «2D трекинг».
  2. После этого из полученных 2D треков реконструируется репрезентативное объёмное облако точек (состоящее из так называемых 3D треков), а также параметры камеры.
  3. С помощью отдельных вспомогательных тегов можно откалибровать проект, то есть более или менее случайным способом расположенное облако точек, вместе с относительно ему расположенной камерой, определяется в отношении системы мировых координат.

На заметку:
Функция Калибратор камеры ничего общего с Трекером движения не имеет. Но, возможно, её можно использовать для определения фокусного расстояния, с которой был снят видеоролик, что в свою очередь поможет с реконструкцией трёхмерной камеры.

Вкратце о том, как работает трекер движения.

Трекер движения основывает свои действия на анализе и преследовании лучше всего пригодных для этого точек (т. н. 2D треков) видеоматериала. По причине того, что 2D треки из-за различного расстояния до камеры по разному перемещаются (этот эффект называют «Параллакс»), можно просчитать их расположение в трёхмерном пространстве.

Горизонтальное движение камеры слева на право.

Обратите внимание на разницу между одним и другим кадром видеоролика. Камера движется в данном случае горизонтально слева на право. Красная ваза, находящаяся дальше от камеры движется меньше (см. длину стрелки), чем голубая ваза. Из таких различий в параллаксе можно определить соответствующую место, которое далее мы будем называть «2D трек» в пространстве относительно камеры.

Из этого следует, что трекер движения можно провести легче, если в видеоролике находятся много параллаксов, то есть, из-за различного расстояния до камеры, с разной скоростью перемещающихся участков. Представьте себе полёт камеры над городом с небоскрёбами — это идеальные условия для трекинга движения в Cinema 4D; дома которые перемещаются один за другим, прямоугольные перекрёстки, точные контуры.

Сложнее, когда работаешь с большими, пустыми пространствами или поворотами стоящей на месте камеры. Если в первом случае отсутствуют примечательные точки, то во втором просто невозможно найти параллаксы. Но даже и в этом случае можно найти решение, которое не требует наличия параллакса. Вам необходимо перейти в опции (Режим просчёта в закладке «Реконструкция») и указать, какого типа трекинг движения вам нужен.

Рабочий процесс трекера движения камеры

Упрощённый рабочий процесс трекера движения.

Если вы хотите реконструировать камеру на основе видео, следует действовать следующим образом

Это упрощённое описание процессов. И, конечно, могут случиться ошибки во время реконструкции. К примеру, если вы выберете неправильный режим просчёта или установите неверное значение для фокусного расстояния или размера фотосенсора в объекте Трекер движения (закладка «Реконструкция»). Но самое важное и, к сожалению, требующее больших временных затрат, это настройка 2D треков.

На заметку:
В зависимости от используемой камеры, видеоролик может оказаться под влиянием ярко выраженной дисторсии линзы (линии, которые на самом деле прямые, будут отображены изогнутыми; экстремальный пример: Эффект рыбьего глаза). Если же эффект слишком явный или Трекер движения из-за него не работает, возможно понадобится создать профиль линзы, используя инструмент Дисторсия линзы и загрузить его сюда.

На заметку № 2:
Обратите внимание на то, что в наличии имеется специальная компоновка для работы с трекером движения. Вы найдёте её там, где и все остальные, а именно в правом верхнем углу интерфейса в меню Компоновка.

Общее

Существует только один метод узнать, правильно ли сработал трекер движения и вы это увидите уже в самом конце. Если нужные вам объекты в сцене ведут себя правдоподобно на фоне видеоролика, то есть, если они визуально не скользят и не скачут, а передвигаются соответственно движению камеры, то всё прошло хорошо.

Если это не так, то в большинстве случаев следует вернутся к созданию и настройке 2D треков. Вы можете попробовать изменить и другие настройки, но если качество самих 2D треков неудовлетворительно, то это мало поможет. Трекер движения поддерживает вас авто-треками насколько это только возможно, но в конце концов, только вы можете оценить насколько пригоден тот или иной 2D трек и сколько этих треков вам следует создать вручную. Смотрите также Как отличить хорошие треки от плохих?.

Пример структуры проекта

После успешной реконструкции камеры следует расположить объекты и присвоить им соответственные теги.

На рабочем месте автора появилось множество красных мячиков.

В этом примере эмиттер выбрасывает сферы на стол, эти сферы скатываются катятся по столу, сталкиваются с колонкой и падают на пол. В этом случае используются невидимые объекты, которые служат объектами взаимодействия для динамики, и в случае с монитором прикрывают сферы, находящиеся за ним:

Несколько простых и правильно настроенных объектов отлавливают нужную тень и взаимодействуют с шарами.

Плоскости были созданы с помощью кнопки «Создать плоскость» в теге Принуждение плоскости. (Но для этого подходит также и Поли-карандаш. Включите для этого привязки и активируйте 3D привязка и Ось.) Всем этим объектам присвоены следующие теги:

С помощью этих настроек, вспомогательные объекты в просчитанном изображении будут невидимы, но смогут улавливать тень. Для теней, конечно же, следует создать и соответственно расположить в сцене дополнительные источники света.