The Foundry CameraTracker

Odpovědět
Uživatelský avatar
pixel
Administrátor
Příspěvky: 139
Registrován: 03 srp 2011 14:24

The Foundry CameraTracker

Příspěvek od pixel » 27 zář 2011 12:58

Analýza pohybu kamery v podobě After Effects plug-inu od The Foundry.

Společnost The Foundry není čtenářům jistě neznámá, tvůrci kompozičního programu Nuke, řady plug-inů či utility na vyvážení stereoskopického obrazu Ocula jsou v branži již pevně etablováni. V dnešním článku se podíváme na další plug-in této společnosti se jménem CameraTracker, přičemž jak název předesílá, jedná se o analýzu záběru a následné vytvoření virtuální kamery. Sledování pohybu neboli tracking není pro uživatele programu After Effects nic nového. Samozřejmostí je použití nativního trackingu přímo v AE, v současné době je navíc k dispozici i trackovací nástroj Mocha, jenž je zadarmo přikládán právě k našemu oblíbenému kompozičnímu programu.

CameraTracker je ale přece jen něco trochu jiného. Původně byl vyvíjen jako další nástroj v programu Nuke, The Foundry se jej ale rozhodli uvést jako samostatný plug-in pro After Effects CS4 (v 32bitové verzi) a pro After Effects CS5 (tedy v 64bitové verzi). Při pohledu na výsledky práce s tímto plug-inem lze říci, že se spíše blíží takovým programům, jako je trackovací superstar Boujou. Jistou podobnost můžeme nalézt i s dalším trackovacím programem PFHoe od společnosti Pixel Farm.

Instalace
Společnost The Foundry si své produkty bedlivě hlídá a tomu odpovídá i instalace plug-inu. Podobně jako v případě plug-inu Kronos budete nejprve nuceni generovat unikátní číslo, jež se vytvoří na základě hardwaru vašeho počítače a s nímž následně postoupíte k vlastní instalaci. Výhoda pro tvůrce je zjevná - naprosto se zamezí instalace na více počítačích, plug-in spustíte opravdu jen na tom, pro který jste zakoupili licenci. Stejná situace ale nastává i v případě čtrnáctidenní zkušební verze. Plug-in existuje jak ve verzi pro počítače s operačním systémem Windows, tak pro Macy a jak jsme zmínili výše - existuje jak 32bitová, tak 64bitová verze.

ObrázekHlavní přednosti
CameraTracker přináší do uživatelského prostředí AE konečně implementovanou práci s detekcí virtuální kamery, což byla donedávna práce externích programů. S tím souvisel i fakt, že jste byli nuceni neustále převádět trackovací data z externího nástroje do AE a pokud výsledek nebyl dle očekávání, museli jste opět provést další tracking a tak dále až do chvíle, kdy bylo vše v naprostém pořádku. S plug-inem CameraTracker tyto mezikroky naprosto mizí - vše si vyzkoušíte ve známém prostředí!

Třídimenzionální detekce pohybu kamery je naprosto primární součástí pokročilé kompoziční práce, v průběhu které do záběrů vkládáte digitální elementy tak, aby vypadaly reálně, respektive aby jejich pohyb v záběru naprosto souhlasil s pohybem původní reálné kamery. CameraTracker, podobně jako další podobné programy, analyzuje pohyb jednotlivých bodů scény a na základě změny jejich pozice a vztahů se sousedními body dokáže vygenerovat digitální kameru. Pokud následně do vytvořené scény vložíte objekt na správné místo, pak jej kamera obkružuje, jako by se nacházel v původní scéně. Vše je samozřejmě složitější než by se mohlo zdát z tohoto strohého popisu, často je nutné upravit mnoho parametrů, ale v zásadě jde o tento postup.

Uživatelské rozhraní
Plug-in po instalaci naleznete klasicky mezi dalšími efekty AE, přičemž jej aplikujete typickým přetažením na video nebo sekvenci obrázků. Proces trackingu je třífázový. V první fázi necháte video analyzovat, přičemž analýza probíhá dvakrát - nejprve tradičně od začátku do konce, plug-in ale následně „zařadí“ zpětný chod a ujistí se, že jsou všechny body a jejich pohyb správně určeny. Automatická analýza samozřejmě často nalezne i body, které se vám nehodí, v tuto chvíli je můžete snadno smazat.

Pokud se v záběru navíc objevuje pohyblivý objekt, můžete jej snadno vymaskovat. Vymaskování ale neprobíhá v plug-inu Alpha, ale v prostředí AE, kdy si vytvoříte bílou Solid vrstvu, vložíte ji pod video a s označenou Solid vrstvou animujete masku kolem objektu či postavy v průběhu celé sekvence. Následně pak přímo v plug-inu nastavíte jako zdroj masky „Matte Alpha“ a vámi vytvořenou Solid vrstvu. CameraTracker bude následně v analýze ignorovat danou oblast.

Obrázek
ObrázekObrázekObrázek
ObrázekSamozřejmě můžete první fázi trackingu ovlivnit ještě řadou nastavení v záložce „Tracking“, ať už to je počet bodů, které se budou v záběru hledat (Number of Features), práh detekce (Detection Threshold) či důležitá volba druhu pohybu kamery - buď volně pohyblivá (Free Camera), nebo na stativu se švenkováním (Rotating Camera). Toto nastavení je velmi důležité, je-li provedeno chybně, může to značně negativně ovlivnit výsledek. Druhým krokem je vytvoření kamery neboli „Solve Camera“, přičemž proces je také automatický. Pro přesnější výsledek je ale možné nastavit v záložce „Solve“ přesné specifikace kamery, jež byla použita při natáčení. Zde nastavíte, zda byla ohnisková vzdálenost statická nebo proměnlivá, následně její hodnotu, velikost filmu v rovině X a Y či způsob pohybu kamery. Posledním krokem je vytvoření samotné scény pomocí funkce „Create Scene“. CameraTracker následně vytvoří na základě analyzovaných informací pohyblivou virtuální kameru a základní Null objekt scény. Tímto se dostáváme do bodu, kdy už můžeme využít informace o pohybu pro implementaci objektů, jak uvidíme dále.

V rozhraní zbývají poslední dvě neméně důležité položky - „Lens Distortion“ a „Refine“. První z nich slouží k opravě obrazu, který byl trochu zdeformován optickou soustavou kamery, například soudkovatí, což je v mnoha případech problém (zvláště ve chvíli, kdy do záběru dáváte elementy, které ale soudkovatět nebudou). Druhá záložka skrývá nastavení, jež vám pomohou pro vytvoření takřka dokonalého trackingu. Kupříkladu hodnota „Track-Distance-Max“ určuje maximální hodnotu pohybu bodů mezi jednotlivými snímky. Platí tedy, že v případě velkých hodnot vám je analýza daného bodu k ničemu, jelikož by po obraze „poskakoval“. V tom případě můžete v plug-inu rovnou vymazat trackované body, které v tomto nastavení přesahují určitou hodnotu.
Obrázek
Obrázek
Vlastní použití
Musím říci, že jsem byl překvapen, jak hladce CameraTracker pracuje. Ve všech záběrech, na nichž jsem plug-in testoval, si poradil nadmíru dobře, a to bez nutnosti velkých manuálních úprav. Pouze jsem vymazal body, které sám plug-in hlásil jako vadné (tj. byly červeně zabarveny). Vytvořená kamera opravdu odpovídala té reálné, přičemž vždy je důležité hlavně zajistit, aby byly virtuální elementy správně umístěny.

CameraTracker má také vlastní menu přímo v náhledovém okně, které budete často používat. Při vytvoření scény nejprve určíte její středový bod - stačí kliknout na požadovaný track a v menu vybrat „Ground Plane“ - „Set Origin“. Tím se scéna přizpůsobí, důležitější je ale v mnoha případech spíše volba základní plochy - oné „Ground Plane“. Tu nastavíte zvolením několika bodů, jež by na této ploše měly být a následným určením „Set to Selected“. Tím se vytvoří „podlaha“ kompozice, může jí být ale třeba stůl, na který budete umisťovat digitální objekty.
Obrázek
Obrázek
ObrázekObrázek
Menu plug-inu přímo v náhledovém okně ([Ctrl] + kliknutí). Elementy jsou provázány s Null objekty a Solid vrstvami vytvořenými na základě trackovaných bodů.

Uživatelsky příjemné je také vkládání Solid vrstev do digitální scény. Stačí buď zvolit tři body a na jejich základě vložit Solid vrstvu, nebo můžete zvolit pouze dva body a následně vložit Solid vrstvu k ose XY, YZ nebo ZX. Tato vrstva následně může sloužit jako referenční plocha pro svázání (Parent) s dalšími elementy. Jinou možností je podobným způsobem vložený Null objekt, který opět používáte jako referenční bod pro pohyb dalších vrstev, například textu. Vždy je ale důležité nejprve provázat objekt s referenční Solid vrstvou nebo Null objektem a následně vynulovat pozici, orientaci i rotaci elementu. Teprve poté můžete objekt umístit na požadované místo, musíte ale dávat pozor, abyste jej neposunuli z již natrackované vrstvy!

Rychlost a efektivita
CameraTracker je určitě velmi rychlý plug-in - samotné trackování trvalo ve Full HD videu cca vteřinu na jeden obrázek, přičemž zpětná kontrola sledovaných bodů je přibližně dvakrát rychlejší. Uživatelskou přívětivostí, rychlostí a efektivitou práce podle mého názoru vysoce převyšuje například Mochu, která je ale přece jen určena k trochu jiné práci a nikoli k 3D trackingu. Když navíc bereme v potaz fakt, že The Foundry dokázali integrovat tvorbu digitálních kamer přímo do prostředí After Effects, můžeme zaplesat. Navíc při ceně 205 EUR (Vicom Boujou 5 stojí 10 tisíc USD!) lze CameraTracker jen doporučit.

Videoukázky: video1, video2

Petr Hamšík

Odpovědět