Tracking 3D com Boujou e 3dsmax Filipe Costa Luz Universidade Lusófona 2009

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1 Tracking 3D com Boujou e 3dsmax Filipe Costa Luz Universidade Lusófona 2009 Neste tutorial pretendemos mostrar como fazer a composição de elementos 3D com vídeo, referenciando todos os objectos 3D no espaço real (do vídeo) através de técnicas de tracking 3D (2d3 Boujou 4.11), render 3D e composição final em Combustion. Este tutorial divide-se em 3 partes: Parte I Tracking e reconstruçaõ do movimento de câmara (Boujou). Parte II Inserção de modelo 3D sobre vídeo (3dsmax). Ficheiros disponíveis para o tutorial: Video1.mov Scoop.max De modo resumido, objectiva-se inserir o modelo 3D sobre o ficheiro de vídeo. Assim sendo, o primeiro passo será fazer o tracking ao movimento de câmara, depois exporta-se o movimento para o software 3dsmax e no final faz-se a composição de todos os elementos 3d em 3ds max e Combustion. 1. No software 2d3 boujou importar o vídeo (Import Sequence), escolha o ficheiro e faça Open. 2. Neste exemplo deve escolher o tipo de câmara Freemove, porque o a câmara desloca-se de um lado para outro. Se a câmara estivesse assente num tripé e o movimento se tratasse de um Pan, Tilt ou roll, deveríamos escolher Nodal Pan. 3. Quando fizer OK, terá o vídeo disponível para ser analisado no boujou.

2 4. Um das primeiras ferramentas disponíveis é o Focal Costraint. È uma ferramenta muito útil quando sabemos precisamente, ou não, se existe zoom no plano capturado ou uma determinada distância focal. Neste exemplo preciso podemos deixar os valores por defeito porque sabemos que não existe zoom no plano e não temos dados sobre a distância focal. Significa que a opção correcta será Constant Unknown (vejam a tabela 4-1 do help do Boujou 5. O passo seguinte é fazer a análise vídeo, para que o boulou possa detectar movimento e profundidade no vídeo. 6. Ao escolherem a opção Track Features, no modo avançado aparecem algumas opções. a. Escolher os frames que queremos analisar (neste caso all frames) b. Escolher a distância onde o Boujou irá analisar pontos de tracking (valores em percentagem ao tamanho da imagem, que neste tutorial deixamos por defeito) c. Sensitivity opção importante para que o boujou possa detectar mais ou menos pontos de tracking. Nete caso, reduzimos os valores para que possa existir menos ruído, ou seja, menos pontos que possam gerar algum ruído ao movimento analisado e, por conseguinte, movimento de câmara mais perfeito.

3 7. Após o porcesso de cálculo, ou boujou mostra os pontos gerados (cruz vermelha) com indicação de deslocação (trajecto amarelo) Este software oferece diversas ferramentas que ajudam a tornar a análise de movimento mais rigorosa. Neste tutorial não temos a oportunidade de esclarecer o software em detalhe mas, de modo resumido, A opção Add locators permite adicionar ou retira pontos para aperfeiçoar a reconstrução 3D. A opção Add target tracks permite agrupar determinados pontos num apenas, de modo a evitar ruído na análise do movimento (muito útil na análise a pontos de tracking sobre cicloramas azúis ou verdes). 8. Continuando o nosso exercício, procedemos agora à reconstrução tridimensional. Ao escolher a opção Camera solve, o software irá processar novo cálculo para no final obtermos os pontos finais de tracking. 9. Através do botão ser active view to 3D altere a visualização para modo de 3D e poderá verificar a reconstrução tridimensional dos pontos e o movimento de câmara. 10. Para alterar o ponto de vista, use os 3 botões do rato em simultâneo com a tecla Shift. 11. Ao fazer play, consegue visualizar o deslocamento da câmara e alguns defeitos que possam ter ocorrido. 12. Volte a colocar a visualização no modo de 2D e faça play novamente. Podemos observar que alguns dos pontos processados deslocam-se erradamente sobre a imagem. Esses pontos devem ser corrijidos do processamento. No menu 3D tasks/solve Adjust poderá aceder às ferramentas Optimize radial distortion parameters (para correcção

4 automática da distorção de lentes) ou Optimize camera path smoothness (para corrigir um movimento de câmara irregular, com ruído na deslocação). Recomendamos que consultem o manual do software, nomeadamente toda a parte de solving the camera e solving the camera with advanced tools. 13. Para a conclusão do trabalho neste software, vamos inserir um modelo 3D para termos como referência para a integração de objectos 3D em 3ds max com o movimento de câmara digitalizado pelo Boujou. 14. Escolha a opção add test objects, escolha o tipo de objecto 3D e faça ok. 15. De seguida, com as ferramentas de translate, rotate ou scale, posicione o objecto algures sobre a cena. Faça play e veja se o objecto parece estar inserido no espaço. 16. Se o movimento lhe parecer estar bem, faça export dos dados gerados para o software que irá trabalhar. Neste caso, em export camera, escolhemos a opção 3d Studio max (*.ms). 17. Ao clicarmos save, o trabalho em Boujou fica concluído.

5 Parte II Inserção de modelo 3D sobre vídeo (3dsmax). 1. Como o ficheiro gerado pelo Boujou tem a extensão *.ms, significa que não se trata de um ficheiro nativo do 3ds max (*.max) mas sim max script (ms). Para abrir este ficheiro é então necessário aceder ao menu max script, escolher run script e seleccionar o ficheiro. 2. Ao abrir o ficheiro o que irá detectar é então uma quantidade enorme de pontos e uma câmara. 3. Mude a janela perspective para camera (tecla c) e coloque o vídeo como background (menu Views/viewport background). 4. De seguida, modele ou insira um objecto qualquer para fazer a composição. Neste exercício iremos utilizar o ficheiro scoop proveniente do site 3dtotal.com. 5. Quando inserimos o modelo 3D e o ajustamos ao centro do ficheiro verificamos que exitem discrepâncias importantes. Se observar na imagem anexa, verificamos que os pontos gerados pelo boujou, que correspondem ao plano do chão, estão orientados na diagonal e deveríam estar alinhados com o plano de chão do 3ds max. 6. Assim sendo, deverá seleccionar a câmara e todos os pontos de tracking e fazer a rotação dos mesmos com o melhor rigor possível. A partir deste momento acerte a escala do objecto 3D com a escala da imagem vídeo.

6 7. A partir deste momento, trata-se apenas de mais um trabalho 3D. Colocar materiais, luzes, etc. Caso não esteja interessado nesta parte do exercício, pode simplesmente utilizar o ficheiro Scoop1.max e fazer render. 8. A partir deste momento o ficheiro estará pronto para iniciar o processo de composição (definição de luzes, materiais, Render passes, entre outros) para exportar os dados para um software tipo After Effects ou Combustion. Filipe Costa Luz Movlab 2009