Captação Digital de Movimentos: Muito Além do Entretenimento

1. Introdução

Nos dias atuais é cada vez mais comum falar-se em “captura demovimentos”, principalmente vinculada a industria do entretenimento; é muito comum a utilização deste procedimento para a criação de filmes de animação, personagens digitais em filmes em live-action ou personagens de videogames. Entretanto, a “captura de movimentos” pode ser utilizada em diversas áreas.

2. O que é “Captura de Movimentos”

A “captação de movimentos”, ou ou mocap (Motion Capture), é uma forma de gravar digitalmente os movimentos humanos. Os dados registrados são mapeados em um modelo digital em um software 3D (por exemplo, Maya ou 3D Studio Max), para que o personagem se mova como o ator que teve seus movimentos gravados.

3. Origens da  “Captura de Movimentos”

Com a grande popularização da “captura de movimentos” na atualidade é comum se pensar que trata-se de um procedimento novo, mas, na realidade, não é exatamente assim. Desde os homens das cavernas, a humanidade busca registrar seu cotidiano, essa necessidade apenas evoluiu ao longo dos anos, chegando na avançada tecnologia empregada atualmente, passando pelas mais diversas técnicas de desenho e pintura,   o desenvolvimento da fotografia e do cinema.

3.1. Rotoscópia

Quando o cinema de animação surgiu e mesmo nos dias de hoje, a principal dificuldade para os animadores era criar movimentos verossímeis, fluidos, para seus personagens, especialmente dos seres humanos e também reproduzir expressões faciais tão ricas quanto as humanas. A utilização da “captura de movimentos” faz com que a animação digital seja cada vez mais rica em detalhes e realista.

Antes da computação, essa busca por realismo já existia. O rotoscópio foi uma invenção de Max Fleischer, um pioneiro no desenvolvimento de desenhos animados. A pratica consistia em desenhar,utilizando como base um filme com atores. O aparato foi usado pela primeira vez por Fleischer  e seu irmão Dave no desenho animado Koko, The Clown (1919), em que este ultimo foi filmado,vestido de palhaço e o desenho feito por cima do filme, frame a frame. Posteriormente o rotoscópio fez parte de diversos outros desenhos animados da época, como Betty Boop e o longa-metragem Branca de Neve, lançado em 1937 pelo estúdio Walt Disney Picture.

 A rotoscópia continuou sendo utilizada por muito tempo ainda, por exemplo, He-Man sucesso da produzido pelas empresas Mattel e Filmation em 1983 ainda fazia uso desta técnica. Hoje ela é usada, porém, mais por questão de estética e estilo, do que de necessidade propriamente dita. O processo de se desenhar sobre o filme ainda é o mesmo, todavia isso agora é feito através de computadores. Recentemente, o diretor Richard Linklater adotou a rotoscópia em dois de seus filmes: Walking Life e A Scanner Darkly.

3.2. Primórdios da Captura Digital de Movimentos

A “captura de movimentos” digital surgiu na década de 70, para fins militares e também na medicina, como em estudos do caminhar de deficientes físicos. Em 1985, essa técnica foi pela primeira vez empregada para fins de entretenimento em um comercial de comida enlatada exibido no Super Bowl, chamado "Brilliance", que trazia um robô de traço femininos.

No campo dos videogames, o jogo de luta FX Fighter foi o primeiro a utilizar “captura de movimentos” para criar a movimentação dos personagens. Em 1997, a série Fifa Soccer, passou a utilizar personagens com animação 3D e com movimentação semelhante a de um jogador de futebol real. A captura do movimento foi baseada na movimentação do jogador francês David Ginola.

Hoje jogos com “captura de movimentos” são muito comuns, havendo até casos de uma captura de duas vias. Por exemplo, o jogo Just Dance traz bailarinos animados através da “captura de movimentos”; o jogador também terá seus movimentos registrados, através de sensores, para que sua pontuação seja medida.

 4.        Formas de captação de Movimento

Existem várias formas de se captar o movimento, como através de  sistemas acústicos, ultrassônicos, por campos elétricos e por vídeo que detecta o movimento por meio das variações de luz e cor, todavia as formas mais usados são: mecânica,  óptica e eletromagnética.

4.1.  Mecânica

Os sistemas Mecânicos efetuam a captura através de um dispositivo articulado que é posicionado nas juntas do corpo. É um sistema considerado de baixo custo, mas tem a desvantagem delimitar os movimentos do modelo.

4.2.   Eletromagnética

Os sistemas de captura eletromagnéticos trabalham com cerca de 20 sensores de monitoramento que são colocados no objeto a ser capturado e a informação é coletada através da distância do sensor com o transmissor magnético. Os cabos que precisam ser utilizados pode prejudicar a movimentação do usuário.

4.3.             Óptica

Nos sistemas ópticos a captura é feita através de marcadores inseridos no objeto que são filmados por câmeras ligadas a um computador. Atualmente é a forma de captação mais utilizada, pois capta os movimentos com maior riqueza de detalhes. A sua desvantagem está no custo dos equipamentos e dos softwares  necessários.

5. Aplicações: muito alem do entretenimento

5.1.    Industria do Entretenimento

As aplicação na industria do entretenimento são as mais conhecidas em termos de “captação de movimento”. Como vimos no tópico Primórdios da Captura Digital de Movimentos, há vários games que fazem uso dessa tecnologia. O cinema é outra parte da industria do entretenimento a se beneficiar. O uso da “captação de movimentos” tornou possível a criação de animações mais realistas, além do que, no caso de filmes em live-action, tornou menos  perigoso o trabalho de atores e dublês. Outra vantagem dessa utilização é o barateamento das produções. Apesar de equipamentos e softwares serem custosos, ainda são mais baratos do que a construção de cenários e afins.

5.2.    Engenharia

Na engenharia a “captação demovimentos” tem sido utilizada em teste de materiais, produtos, desenvolvimento de protótipos, além de estudos de ergonomia.

5.3. Medicina

A medicina apresenta um vasto campo em que a “captação de movimentos” tem sido utilizada. A tecnologia ajuda em simulação de procedimentos e estudo da anatomia e ortopedia, porém, outras aplicações são possíveis.

5.3.1. Reabilitação

A “captação de movimentos” pode ser aplicada em pessoas que sofreram AVC (Acidente Vascular Cerebral) ou tiveram a capacidade motora afetada por outros fatores, como desastres automobilísticos. Os sensores podem captar os movimentos do paciente e registrar sua evolução, assim o tratamento pode ser desenvolvido de maneira particular, com exercícios de fisioterapia planejados de acordo com a evolução do paciente. Outra maneira de se utilizar segue a premissa dos games, só que o jogo,no caso, traz exercícios para fisioterapia, assim, o paciente segue seu tratamento, como beneficio da ludicidade.

5.3.2. Captura de Movimentos de Olhos

Na captura de movimentos é possível rastrear os movimentos de um único membro e até os movimentos dos olhos. Trata-se do Eyewriter, ou escrita com os olhos. O projeto começou com o objetivo de ajudar um grafiteiro bastante popular em Los Angeles,  chamado Tony Quan, de nome artístico TEMPT ONE,  que possui Esclerose Lateral Amiotrófica, que fez com que o artista perdesse todos os movimentos do corpo. Um grupo de engenheiros e artistas, da Free Art & Technology Lab, da Graffiti Research Lab e da OpenFrameworks,  se reuniu para chegar a um sistema de baixo custo e de código aberto para que fosse possível desenhar usando somente os olhos, em 2009. Hoje existe até a captura dos movimentos dos músculos ao redor dos olhos.

 6.        Conclusão

A “captura de movimentos” pode ter diversas aplicações, nas mais variadas áreas. O maior empecilho é financeiro. Entretanto, esta também é uma tecnologia que avança rapidamente e isso pode mudar. No Brasil, as universidades UFMG e FUMEC, ambas de Minas Gerais, desenvolveram um software gratuito, o Open Mocap, que está sendo aprimorado e pode vir a substituir ou, ao menos, gerar competição e barateamento dos programas hoje utilizados, o que é ótimo, já que, quanto mais pesquisadores tiverem acesso às tecnologias de “captação de movimentos”, mas ela avançará e poderá contribuir ainda mais, em variadas esferas do conhecimento.

7. Referencias Bibliográficas

ARRUDA, Giselle Sant’Iago. A captura de movimento como ferramenta de criação. http://blogs.anhembi.br/congressodesign/anais/artigos/69400.pdf

Acessado em: 14/05/2014

FLAM, David Lunardi. OpenMoCap: uma aplicação de código livre para a captura óptica de movimento. http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/handle/1843/SLSS-7WMJG9

Acessado em: 14/05/2014

GOMIDE, João Victor Boechat; FLAM, David Lunardi; QUEIROZ, Daniel Pacheco de; ARAÚJO, Arnaldo de Albuquerque. Captura de Movimento e Animação de Personagens em Jogos.http://laplace.dcc.ufmg.br/npdi/uploads/bd254485-3879-77ef.pdf

Acessado em: 14/05/2014

PINHO, Márcio Sarroglia. Tecnologias de Rastreamento e Captura de Movimento. http://www.inf.pucrs.br/~pinho/CGII/PDFs/Aula4-Rastreamento.pdf

Acessado em: 14/05/2014