Mocap 3D là gì? Cách hoạt động & ưu nhược điểm

Mocap 3D là gì? Cách hoạt động & ưu nhược điểm

Trong hai thập kỷ gần đây, phương pháp bắt chuyển động Motion Capture (Mocap 3D) đã xuất hiện ngày càng nhiều trong các loạt phim điện ảnh bom tấn. Đó chính là phương án tối ưu, giúp tiết kiệm thời gian cho đội ngũ sản xuất khi có thể thay thế nhiều phân đoạn kỹ xảo điện ảnh và tạo ra những cảnh quay mà diễn viên khó có thể thực hiện. Vậy thì Mocap 3D là gì, có những ưu nhược điểm cũng như được ứng dụng như thế nào? Bài viết sau đây sẽ giúp bạn tìm hiểu thêm các thông tin liên quan về công nghệ Mocap 3D này.

Mocap 3D là gì?

Mocap 3D là gì thì đây là từ viết tắt của cụm từ Motion capture – nghĩa là Ghi hình chuyển động. Đây là một quá trình được ghi lại, bao gồm những chuyển động của vật thể hoặc con người và được đưa qua máy tính để xử lý. Trong ngành điện ảnh và cả ngành game, Motion capture (Mocap 3D) được sử dụng chủ yếu để bắt chuyển động của diễn viên. Cuối cùng sau khi đã hoàn thiện sản phẩm thì sẽ tạo ra hình ảnh nhân vật 3D thông qua máy tính và các phần mềm hỗ trợ.

Đây là một công nghệ được sử dụng nhiều nhất trong các lĩnh vực như trò chơi điện tử, lĩnh vực quân sự, thể thao, y học,… Nhưng phổ biến  nhất chính là điện ảnh. Motion Capture (Mocap 3D) được sử dụng với nhiều mục đích, có thể áp dụng cho các nhân vật hoạt hình 3D nhằm mang lại cảm giác chân thật và sinh động như trong đời sống thật hoặc là được ứng dụng trong việc tạo ra những hình tượng Digital Humans (Người nhân tạo).

Mục đích của công nghệ Mocap 3D là gì?

Có thể hiểu đơn giản mục đích của công nghệ Mocap 3D cũng chính là tên gọi của nó. Đó chính là bắt chuyển động chứ không phải dùng để ghi lại hình ảnh, khuôn mặt hoặc dáng người của nhân vật hay đồ vật nào. Không chỉ là diễn viên, nhân vật mà chuyển động của camera cũng có thể được áp dụng để các góc quay từ camera sẽ tự do di chuyển. Từ đó giúp phù hợp với từng cảnh diễn, từng cử động do diễn viên thể hiện. Chính việc này cũng giúp cho hình ảnh hay nhân vật có được các góc nhìn cụ thể hơn từ chính góc quay của các camera.

Nguồn gốc của công nghệ Mocap 3D

Motion Capture có lịch sử từ những năm 1910, bắt nguồn từ nghệ sĩ Animation là Max Fleischer khi ông đã sáng tạo ra Rotoscoping – kỹ thuật tách người hoặc vật khỏi nền của một video. Max Fleischer chính là người tiên phong ứng dụng Rotoscoping vào loạt phim hoạt hình nổi tiếng do chính ông sản xuất có tên là “Out of the Inkwell”. Ông đã chiếu hình ảnh người diễn viên lên một tấm kính, sử dụng chúng làm tham chiếu để vẽ lại các hình ảnh chuyển động từ diễn viên và chuyển thể thành chuyển động của các nhân vật hoạt hình. Sau đó vào năm 1937, hãng Walt Disney bắt đầu tiến hành các thử nghiệm với loại kỹ thuật này để thực hiện bộ phim hoạt hình bạch tuyết. 

Tiếp đến là khi các bộ phim hoạt hình 3D xuất hiện, họ bắt đầu tìm kiếm các kỹ thuật để nắm bắt chuyển động của con người một cách sáng tạo và linh hoạt hơn nên công nghệ Mocap 3D cũng được thay đổi và hiện đại hơn. Bên cạnh đó, công nghệ này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực phim ảnh, hoạt hình mà còn được sử dụng trong lĩnh vực y học để nghiên cứu một số loại bệnh nghiêm trọng và xem xét các vết thương. Tương tự thì NASA cũng có sử dụng Mocap 3D để tạo ra trang phục và trang phục đặc biệt cho những cuộc thám hiểm của họ.

Cách hoạt động của công nghệ Mocap 3D

Motion capture (Mocap 3D) là công nghệ bắt các chuyển động của diễn viên để chuyển thể các động tác ấy vào trong nhân vật 3D được tạo ra từ máy tính. Sẽ có hai phương pháp thường dùng để bắt các chuyển động đó là: phương pháp quang học và phương pháp phi quang học.

Phương pháp quang học

Phương pháp này chủ yếu dựa vào những bộ đồ có thể bắt chuyển động được các diễn viên mặc trên người. Bên cạnh đó, phương pháp quang học cũng dựa trên các cảm biến được gắn trên mọi khớp của cơ thể diễn viên. Điều này nhằm đảm bảo mọi cử động của diễn viên đều được ghi nhận lại một cách đầy đủ nhất. Các máy quay sẽ ghi lại hàng ngàn bức ảnh trong thời gian ngắn, những bức ảnh này sẽ được quan sát kỹ để theo dõi từng điểm sáng. Sau đó, người làm phim sẽ xuất dữ liệu định khung (keyframe data) dành phục vụ cho việc dựng phim.

Sau khi dữ liệu khung đã được thu thập, các hình ảnh sẽ chuyển đổi thành một loạt điểm sáng đang di chuyển. Dựa trên những điểm sáng đó mà máy tính sẽ tiến hành gắn “khung xương” tạo chuyển động cho các nhân vật. Bước gắn khung xương cho nhân vật cũng là bước quan trọng trong quy trình làm ra nhân vật 3D, mang tính quyết định xem nhân vật 3D/đối tượng 3D đó có sự chuyển động mượt mà hay không.

Phương pháp phi quang học

Phương pháp phi quang học sẽ cho phép thu thập các dữ liệu chuyển động một cách tự động. Ngoài ra, phương pháp này còn cho phép truyền tải dữ liệu trực tiếp vào các chương trình CAD (chương trình máy tính hỗ trợ thiết kế) để phân tích các sự kiện trong quá khứ hoặc trong thời gian thực. Nó không chỉ phục vụ cho nhu cầu thiết kế mà còn có khả năng giám sát thời gian thực trong các hệ thống số hóa tương lai.

Các hệ thống chụp chuyển động của phương pháp phi quang học được phân tách tùy vào từng loại cảm biến. Có 3 loại cảm biến đó là:

  • Inertial motion sensors: Cảm biến chuyển động quán tính.
  • Mechanical motion sensors: Cảm biến chuyển động cơ học.
  • Magnetic sensors: Cảm biến từ trường.

Ưu điểm và nhược điểm của Mocap 3D

Là một trong những công nghệ hiện đại, được ứng dụng rất nhiều trong nhiều ngành nghề khác nhau như phim ảnh, game,…, công nghệ Mocap 3D vẫn có những ưu nhược điểm nhất định như sau:

Về ưu điểm

  • Dựa trên nền tảng giả lập của máy tính, nhân vật có thể thực hiện các cử chỉ phức tạp một cách dễ dàng hơn.
  • So với phương pháp animation truyền thống thì Mocap 3D sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí hơn trong việc tạo ra các chuyển động phức tạp của nhân vật.
  • Nhờ Mocap 3D mà đạo diễn có thể tạo thêm được những màn biểu diễn khác thường hay tính cách cho nhân vật, diễn viên vì thường khả năng của diễn viên có hạn và không phải cảnh quay nào cũng thực hiện được.
  • Về mức độ chính xác những chuyển động của nhân vật 3D được tạo ra từ các chuyển động thực tế vì vậy các chuyển động này, đặc biệt là biểu cảm khuôn mặt của nhân vật đều rất chân thực.
  • Mocap 3D cũng cho phép phản hồi nhanh các chuyển động. Vì thế kết quả của việc ghi lại chuyển động có thể thu được gần như trong thời gian thực.
  • Các dữ liệu ghi lại chuyển động thực tế này sẽ cho phép các nhà lập trình game phát triển về game AI. Ngoài tính chân thực, các nhân vật game còn có khả năng bắt chước được hành vi của con người dựa trên những dữ liệu chuyển động thực tế mà công nghệ Mocap 3D đem lại.

Về nhược điểm

  • Để sử dụng kỹ thuật Mocap 3D thì cần phải có những phần mềm chuyên dụng để xử lý các thông tin thu nhập được.
  • Các dự án nhỏ sẽ không thích hợp để dùng Mocap 3D vì chi phí đầu tư cho phần mềm, thiết bị và nhân sự quá cao.
  • Cần phải có không gian (phim trường/ studio) theo yêu cầu để thực hiện được công nghệ Mocap 3D.
  • Nếu như tỷ lệ kích thước của nhân vật 3D và diễn viên quá khác biệt cũng gặp nhiều khó khăn trong việc chuyển đổi các chuyển động. Nó đòi hỏi người diễn viên phải cẩn thận hơn.
  • Nếu có vấn đề nào đó xảy ra thì việc quay từ đầu sẽ dễ hơn so với việc phải chỉnh sửa.
  • Mocap 3D sẽ không thể ghi lại nếu những chuyển động không tuân thủ theo quy luật vật lý.

Qua bài viết này chắc hẳn bạn cũng đã biết Mocap 3D là gì, mục đích sử dụng công nghệ này để làm gì, cách hoạt động của nó như thế nào cũng như có ưu nhược điểm ra sao. Motion capture (Mocap 3D) vốn là một kỹ thuật trong VFX, sau đó chính nhờ sự phát triển của các kỹ thuật này mà ngành công nghiệp điện ảnh cũng phát triển dần cũng như đổi mới vượt bậc nhiều hơn. Hiện nay thì không chỉ có ngành điện ảnh mà còn rất nhiều ngành nghề khác trong đời sống đã được công nghệ Mocap 3D hỗ trợ rất nhiều.

Cập nhật: Ngày 8 Tháng Tư, 2023

Hololab là công ty dẫn đầu về cung cấp giải pháp hologram toàn diện trong các lĩnh vực: tổ chức sự kiện, hội chợ triển lãm, bán lẻ, giáo dục,...
0977-68-68-24