2. diel - Analýza pohybu - Motion tracking v Blenderu

V predchádzajúcej lekcii, Úvod do vizuálnych efektov v Blenderu , sme si ukázali ako pripraviť video na spracovanie a trochu sa zoznámili s užívateľským rozhraním.

Dnes si nastavíme tracky, aby sa nám čo najlepšie podarilo zaznamenať dáta o pohybe pre následnú analýzu.

Príprava

Vo videu si vyberieme zreteľné body, podľa ktorých sa bude program orientovať. Tým sa hovorí track (čítaj trek) a procesu hľadania tracku v priebehu videa trackovanie. K týmto trackom môžeme následne pripnúť efekty (napr. Rozmazanie tváre), stabilizovať s nimi video alebo rekonštruovať pohyb kamery v priestore a potom doň pridať efekty.

Vyskúšame si najprv trackovanie so základným nastavením a potom si ho trochu upravíme.

Naspodku tejto stránky nájdete súbor CHODNIK.MP4. Ten si môžete stiahnuť alebo trénovať na svojom videu. Podľa predchádzajúcej lekcie si ho preveďte na sekvenciu záberov. Následne si snímky načítajte v novom súbore, rovnako podľa poslednej lekcie.

Pridanie tracku

Ako vybrať vhodný rys pre trackovanie:

• je potrebné, aby bol rys nepohyblivý (nie chodec alebo idúce auto)
• rys musí byť na jednej rovine (nie priesečník dvoch od seba vzdialených objektov)
• pozor na lesknúce sa veci, niekedy odlesk zatieni hľadaný rys
• pre 3D rekonštrukciu pohybu kamery budeme potrebovať po celú dobu minimálne 8 trackov, (nie nevyhnutne tie isté), ale platí, že čím viac trackov, tým presnejšie výsledky. Tiež je lepšie mať tracky, ktoré sú v priebehu celého videa alebo aspon jeho podstatnej časti, než vyšší počet trackov, ktoré sa podarilo trackovú len krátky úsek.
• je možné vytlačiť si svoje značky a potom ich rozmiestniť do scény (ako je potom z videa vyberieme si ukážeme neskôr)
• je možné za seba nechať vybrať rysy pre tracky počítač kliknutím na DETECT FEATURES v roletke MARKER naľavo v MCE. To ale väčšinou nedopadne moc dobre a vo finále to ani veľa času neušetrí, pretože musíte rovnako jednotlivé tracky skontrolovať a premazať.

Príklady značiek pre trackovanie

Než pridáme track, skontrolujeme, že sme na prvom snímke: Shift + ←

Track pridáme stlačením Ctrl + LMB (L eft M ouse B utton - ľavé tlačidlo myši) na miesto, kde sme vybrali rys. Prípadne je možné použiť tlačidlo ADD (pridať) v roletke TRACKER a potom kliknúť len LMB. To je ale zdĺhavé, pretože pre pridanie ďalšieho tracku musíme opäť klikať na ADD.

Ak je track moc malý, môžeme ho zväčšiť stlačením S (kurzor je potreba mať nad videom) a pohybovaním kurzora alebo zadaním násobku upravíme veľkosť a nastavenie potvrdíme Enterom.

Tu som si vybral kus chodníka. Pridal som track na miesto, kde sa krížia škára.

A teraz môžeme vyskúšať naše prvé trackovanie: Ctrl + T

Teraz máme len jeden track. Ak ich chceme trackovú viac naraz, je potrebné označiť všetky. (Všetky tracky označíme stlačením A, kurzor musí byť nad videom)

Nastavenie trackov

Program bol schopný trackovú rys, kým sa rys nezmenil (zrotoval, zväčšil sa, zešikmil). V mojom prípade sa podarilo trackovú iba 4 snímky, preto si teraz nastavenie trackov upravíme.

Vľavo v MCE okne sa v roletke TRACKING SETTINGS (nastavenie trackovanie, žltý rámček na obrázku nižšie) nastavujú vlastnosti, ktoré budú mať všetky novo pridané tracky.

Položkám, ktoré sú označené červeným orámovaním, je nutné porozumieť. Oranžovým nie tak úplne, alebo sa k nim dostaneme neskôr.

Červené položky

• MOTION MODEL - nastavuje, či bude program hľadať iba obrázok (rys), ktorý sme mu zadali (ďalej len Keyframe - kľúčový snímok, čítaj kýfrejm) alebo i jeho variácie, (pootočený, zväčšený alebo skosený) je potrebné prepnúť na možnosť Affini (ostatné typy si popíšeme nižšie)
• je potrebné prepnúť na možnosť Affini (ostatné typy si popíšeme nižšie)
• MATCH - nastavuje, či program bude hľadať rys, ktorý sa podobá rysu nami na začiatku nastavenému (Keyframe) alebo rys, ktorý sa podobá rysu na predošlom snímke (PREVIOUS FRAME - predchádzajúci snímok). PREVIOUS FRAME je trochu ako hra na tichú poštu - s každým snímkou sa hľadaný rys trochu zkomolí, čo môže byť žiaduce, keď napríklad trackom predmet, ktorý sa mení, alebo je zakrývaný.

  väčšinou ale lepšie funguje Keyframe

• PREVIOUS FRAME je trochu ako hra na tichú poštu - s každým snímkou sa hľadaný rys trochu zkomolí, čo môže byť žiaduce, keď napríklad trackom predmet, ktorý sa mení, alebo je zakrývaný.
• väčšinou ale lepšie funguje Keyframe
• PREPASS - dovoľuje programu najskôr prehľadať snímku nahrubo a potom doladiť výsledky presnejším trackováním
• Normalize - po zaškrtnutí tejto možnosti je program schopný vyhľadať rys, aj keď prejde zo slnečného svitu do tieňa a naopak. Mohlo by tiež pomôcť pri zmene farby osvetlenia. túto možnosť teda určite odporúčajú mať vybranú
• túto možnosť teda určite odporúčajú mať vybranú
• CORRELATION - určuje mieru, do akej si má byť program istý, keď hľadá rys. 0 = program berie čokoľvek, 1 = program berie iba rysy, ktoré sú úplne zhodné s keyframem.

  dobrou praxou je mať nastavenú hodnotu na 0.9

  keď program nenájde rys, trackovanie sa zastaví na snímke, kde nenašiel zhodu a je potrebné posunúť náš track na rys stlačením G (GRAB - posun), posunúť track na rys (pohybom myši alebo pre jemnejšie manipuláciu šípkami) a potvrdiť Enterom

• 0 = program berie čokoľvek, 1 = program berie iba rysy, ktoré sú úplne zhodné s keyframem.
• dobrou praxou je mať nastavenú hodnotu na 0.9
• keď program nenájde rys, trackovanie sa zastaví na snímke, kde nenašiel zhodu a je potrebné posunúť náš track na rys stlačením G (GRAB - posun), posunúť track na rys (pohybom myši alebo pre jemnejšie manipuláciu šípkami) a potvrdiť Enterom

Nene závažné parametre

• PATTERN SIZE = veľkosť rysu udáva v pixeloch veľkosť rysu, ktorý bude program hľadať

  všeobecne platí, že čím väčšia, tým presnejší, ale tiež tým pomalší trackovanie a zároveň je potrebné, aby celý vybraný rys bol v jednej rovine.

  netreba nastavovať dopredu, pretože sa každý track po založení musí upraviť zvlášť podľa situácie

  upravenie veľkosti sa vykoná stlačením S (SCALE - škálovanie), posunom myši alebo zadaním čísla a potom potvrdením klávesom Enter

• udáva v pixeloch veľkosť rysu, ktorý bude program hľadať
• všeobecne platí, že čím väčšia, tým presnejší, ale tiež tým pomalší trackovanie a zároveň je potrebné, aby celý vybraný rys bol v jednej rovine.
• netreba nastavovať dopredu, pretože sa každý track po založení musí upraviť zvlášť podľa situácie
• upravenie veľkosti sa vykoná stlačením S (SCALE - škálovanie), posunom myši alebo zadaním čísla a potom potvrdením klávesom Enter
• SEARCH AREA = vyhľadávacie oblasť aby program nemusel vždy prehľadávať celý snímok, má okolo seba oblasť a prehľadáva len ju

  obyčajne sa nezobrazuje, zobrazenie sa zapne Alt + S

  občas sa programu trackovanie nepodarí, pretože je vyhľadávací oblasť moc malá a vďaka rýchlemu pohybu kamery sa dostane rys mimo nej. Stačí sa dostať na predchádzajúcu snímku (šípkou doľava) a túto oblasť zväčšiť Potiahnutím bieleho cípe na pravom dolnom rohu.

• aby program nemusel vždy prehľadávať celý snímok, má okolo seba oblasť a prehľadáva len ju
• obyčajne sa nezobrazuje, zobrazenie sa zapne Alt + S
• občas sa programu trackovanie nepodarí, pretože je vyhľadávací oblasť moc malá a vďaka rýchlemu pohybu kamery sa dostane rys mimo nej. Stačí sa dostať na predchádzajúcu snímku (šípkou doľava) a túto oblasť zväčšiť Potiahnutím bieleho cípe na pravom dolnom rohu.

Vnútorné štvorec predstavuje track - rys, ktorý program hľadá. Väčšia štvorec je SEARCH AREA - vyhľadávací oblasť.

Zobrazenie vyhľadávacej oblasti sa môže zapnúť aj takto:

Opätovné pridanie tracku

Teraz môžeme vyskúšať pridať track znovu - skočíme na prvú snímku, nastavíme tracker na Affini, zapneme normalize a CORRELATION nastavíme na hodnotu 0.9. Pridáme track a upravíme jeho veľkosť a tvar a skontrolujeme, že SEARCH AREA má dostatočnú vzdialenosť od tracku. Ctrl + T druhýkrát.

Teraz bolo trackovanie úspešné až do konca. Čo ale robiť, ak máme optimálne nastavený track a napriek tomu ho program nenájde, ale pre nás je dôležitý?

V takom prípade musíme programu pomoci. Prvou možnosťou je upravenie (nie presunutie) tracku na snímke, na ktorom sa naposledy podarilo rys nájsť. Táto možnosť pomáha v prípade, že sme potrebné nezvolili na začiatku vhodnú veľkosť tracku. Väčšinou zaberie upravenie veľkosti (zväčšiť), ale je možné aj rotovať alebo meniť tvar tracku. Výhodou je, že stred tracku nepresúvajú sami ručne a tak nevnášíme nepresnosti do dát o polohe tracku.

Na animáciu nižšie je vidieť, že náš track prišiel až ku kraju videa (snímka 62). Problém sa vyriešil zmenšením tracku a potom sa môže trackovú ďalej (Ctrl + T). K presunu stredu tracku však nedošlo, ten je stále na kríženie špár.

Druhý variant je nastaviť nový Keyframe (rys na hľadanie). Tá sa využíva hlavne keď sa track stratí kvôli rozmazanie pohybom (Motion blur). Nový Keyframe nastavíme tak, že máme označený iba track, na ktorom práve pracujeme, presunieme sa na prvú snímku bez rozpoznaného rysu a stlačením G (GRAB - chytiť) môžeme zase kurzorom alebo šípkami upraviť pozíciu tracku a nastavenie potvrdiť Enterom.

Je dobré si pamätať, že hoci program hľadá celý track, ukladá dáta len o polohe bodu uprostred. Ak teda upravujeme track, strážime si hlavne bodku uprostred tracku.

Keď sa track stratí, ale rys si je podobný s rysom, ktorý sa ešte podarilo trackovú na predošlom snímke, je dobré sa niekoľkokrát prepnúť medzi snímkami a skontrolovať, či je track nastavený čo najpresnejšie.

• Veľa nápomocné ich k tomu zobrazenie tracku v pravom menu v MCE (pokiaľ nie je otvorené, tak stlačiť N) v záložke track a je dobré si prípadne menu roztiahnuť alebo zúžiť, aby zobrazenie tracku zodpovedalo proporciami.

• Alebo tiež pomáha zamknúť si polohu tracku na obrazovke, tzn. nehýbe sa track na videu, ale video okolo tracku. Môžete zapnúť označením tracku a stlačením L alebo podľa animácie nižšie.

Potom sa stačí pozerať na toto zobrazenie a len preklikávať medzi snímkami šípkami. Ak vidíte, že by bolo lepšie track ešte posunúť, vykonajte posun pomocou G a posúvajte už len šípkami, pretože tie posúvajú s presnosťou na jeden pixel.

Ak je stratený track vďaka rozmazanie pohybom (motion blur) a vy trackom napríklad jednoduchý bod, z ktorého je teraz skôr čiarka, umiestnite track doprostred tejto šmuhy.

Ak teraz máme na tracku nastavený nový rys pre hľadanie (Keyframe) môžeme pokračovať v trackovanie (Ctrl + T).

To je pre dnešné lekciu všetko.

Nabudúce, Analýza pohybu - Motion tracking v Blenderu 2 , budeme v tejto téme pokračovať.