Utilizzo di fotogrammetria in movimento per il movimento realistico in 3D nei film

I creatori dei film sono come dei prestigiatori: quando vi mostrano un nuovo trucco volete subito sapere come è stato realizzato e cosa l'ha ispirato. Ciò è particolarmente vero per i creatori del film Ghost in the Shell con Scarlett Johansson come protagonista. Ologrammi in azione di personaggi come guerrieri kendo o geishe che versano il tè appaiono durante l'intero film. Questi ologrammi in azione rappresentano la pubblicità in 3D del futuro e vengono visualizzati sospesi nell'aria, al di sopra o tra gli edifici e che passano tra le persone in strada. 

Per creare gli ologrammi, Digital Air Inc., una società di effetti speciali e tecnologie con utilizzo di videocamere ha creato un sistema di telecamere per le fotogrammetria in movimento. La fotogrammetria è utilizzata nei film e nei videogiochi per produrre scansioni volumetriche in 3D manipolabili e animabili. Anche se questo tipo di fotogrammetria fissa riesce a produrre immagini statiche molto realistiche in 3D, la sua necessità di lavori di post-animazione sulla mappa a monotessitura crea dei problemi in fase di animazione delle scansioni. Ad esempio, il movimento di superfici complesse come volti e tessuti ha un aspetto meno naturale. La fotogrammetria tradizionale consiste nel rianimare un istante alla volta. In un film come Ghost in the Shell, ambientato in un futuro ipertecnologico, gli spettatori si aspettano delle immagini 3D in movimento pressoché perfette.

La nascita di Digital Air e il loro nuovo sistema di fotogrammetria in movimento. Il sistema Digital Air utilizzato nel film consiste in una piattaforma a cupola realizzata con otto telecamere FLIR Grasshopper (GS3-U3-50S5C-C) sincronizzate. Le telecamere hanno effettuato registrazioni con risoluzione 2.5 k a 24 FPS per creare sequenze di oggetti testurizzati in fotogrammi multipli con la stessa origine per ciascun modello in 3D. La funzionalità di sincronizzazione automatica della telecamera Grasshopper, che ha accertato tempistiche perfette per tutti gli otturatori, si è rivelata fondamentale per il funzionamento appropriato dell'impianto di fotogrammetria in movimento. Tutte le performance degli attori utilizzate per creare le animazioni in 3D sono state registrate all'interno dell'impianto.

Il sistema hardware di Digital Air ha prodotto i dati RGB costanti per effettuare le ventiquattro scansioni fotogrammetriche al secondo dell'intero corpo. È stato poi impiegato il software di fotogrammetria Reality Capture per creare i modelli sequenziali in 3D necessari per trasformare le scansioni fotogrammetriche in sequenze animate con scala e origine costanti. Ogni fotogramma è un modello 3D completamente nuovo con una differente texture. Il processo ha creato oggetti utilizzabili da qualsiasi punto di vista e che, a differenza delle scansioni 3D convenzionali, ha catturato fotograficamente il movimento originale. Le scansioni risultanti sono poi state trattate in post-produzione per riprodurre le performance originali in armonia con lo sfondo originale creato in computer grafica e i movimenti della telecamera. Il processo ha inoltre dato la possibilità di aggiungere sfumature come ologrammi ad elevata densità e risoluzione per le parti più affollate della città e ologrammi sgranati con artefatti in altri quartieri come il distretto a luci rosse.

Dayton Taylor, fondatore e presidente di Digital Air, ha dichiarato che per lui gli ologrammi dovevano dare l'impressione di creare un'ambientazione in stile future retro tecnologico, una cosa mai vista prima e diversa anche dagli attori del film. Taylor pensa anche che questo film è stato perfetto per dimostrare le possibilità della fotogrammetria in movimento. Considerando i premi ricevuti dal film per la sua grafica, sembrerebbe proprio che il mondo sia d'accordo.

Chi è Digital Air

Digital Air sviluppa e produce effetti visivi e tecnologie con utilizzo di videocamere. La società fornisce sistemi di videocamere come servizi di produzione di effetti speciali su film girati in tutto il mondo. Inoltre, Digital Air cede in licenza, costruisce e installa sistemi personalizzati con videocamere per eventi e installazioni permanenti. 

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