BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Motion Capture
Pada saat ini motion capture banyak ditemukan dalam berbagai bidang, terutama pada dunia animasi dalam pembuatan film, industri game, analis bio
mekanik dan lain–lain [3]. Dengan semakin berkembangnya industri film dan game maka saat ini bidang motion capture telah mengalami perkembangan yang sangat
pesat pula. Produk motion capture yang ada saat ini biasanya menggunakan optik, magnetik ataupun alat mekanikal motion capture dengan menggunakan pakaian
khusus ataupun marker di seluruh tubuh. motions capture didefinisikan sebagai pembentukan representasi objek 3D secara live, game development adalah pasar
terbesar untuk motion capture dengan pendapatan seperti pendapatan produksi film [1].
Pada umumnya ada dua tipe utama karakter animasi objek 3D yang digunakan dalam permainan yaitu: real-time playback dan cinematics, real-time playback
memungkinkan pemain untuk memilih dari pre-created moves, sehingga pengendalian bergerak dalam real-time. Sedangkan cinematics adalah animasi full
render yang biasa digunakan untuk intro dan cut-scenes dalam game. Cinematics umumnya tidak penting untuk game-play, tetapi menambahkan banyak visualisasi ke
permainan dan sangat membantu dalam pengembangan cerita. Motion capture banyak digunakan dalam film saat ini, motion capture dalam animasi penting untuk
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
menciptakan karakter yang bergerak secara realistis, dalam situasi yang tidak praktis atau terlalu berbahaya untuk aktor. Beberapa karakter film memerlukan penggunaan
motion capture supaya gerakan animasi tampak nyata [3]. Motion capture dapat memberikan penghematan waktu yang besar untuk proyek animasi. Motion capture
dapat membuat proses animasi lebih mudah, terutama ketika menciptakan karakter animasi yang realistis, seperti interaksi dari beberapa karakter 3D, atau ketika
karakter terlibat dalam aktifitas olahraga. Animasi sederhana, seperti karakter yang sedang berdiri tanpa melakukan hal yang jauh lebih mudah dan lebih realistis ketika
menggunakan motion Capture [6].
2.1.1. Bidang aplikasi Video game sering menggunakan motion capture untuk menganimasikan atlet,
seniman bela diri, dan karakter dalam game, hal ini telah dilakukan sejak game Atari Jaguar berbasis CD Highlander: The Last dari MacLeods, dirilis pada tahun 1995.
Motion capture mulai digunakan secara intensif untuk memproduksi film yang mensimulasikan tampilan bioskop secara live-action, dengan hasil hampir mendekati
fotorealistik dari model karakter digital [9]. The Polar Express menggunakan motion capture untuk memungkinkan Tom
Hanks dapat tampil beberapa karakter dalam bentuk berbeda. Film adaptasi tentang Beowulf tahun 2007 adalah karakter animasi digital yang penampilanmnya didasarkan
sebagian pada para aktor yang memberikan gerakan mereka dan suara. James Camerons Avatar menggunakan teknik ini untuk menciptakan Navi penghuni
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Pandora. Walt Disney Company telah mengumumkan bahwa mereka akan mendistribusikan Robert Zemeckiss A Christmas Carol dan Tim Burtons Alice in
Wonderland menggunakan teknik ini. Disney juga telah melakukan akuisisi Zemeckis Image Movers digital yang memproduksi film motion capture. Film seri televisi yang
diproduksi sepenuhnya dengan animasi motion capture termasuk Laflaque di Kanada, Sprookjesboom dan Cafe de Wereld di Belanda, dan Headcases di Inggris [9]. Selama
pembuatan film James Camerons Avatar semua adegan yang dilakukan pada proses ini di diarahkan secara realtime dengan menggunakan kostum pada aktor dengan
motion cupture yang terlihat seperti di film, sehingga memudahkan Cameron untuk mengarahkan film seperti pada viewer. Metode ini memungkinkan Cameron untuk
melihat adegan-adegan yang tidak dapat dilihat dari pandangan dan sudut dari animasi.
2.1.2. Sistem dan metode motion capture Motion tracking atau motion capture dimulai sebagai sebuah alat analisis
fotogrametri dalam penelitian biomekanika pada 1970-an dan 1980-an, dan diperluas ke pendidikan, pelatihan, olahraga, animasi, bioskop, dan video game sebagai
teknologi baru. Seorang aktor memakai penanda atau marker pada masing-masing joint untuk mengidentifikasi gerak seperti pada Gambar 2.1. Akustik, inertial, LED,
marker magnetik atau reflektif, atau kombinasi dari semua gerakan ini diulang beberapa kali sesuai dengan tingkat frekuensi yang diinginkan, untuk posisi
submillimeter [9].
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 2.1. Reflektif marker menempel pada kulit untuk mengidentifikasi landmark tulang dan gerakan 3D dari bagian tubuh [9]
2.1.3. Optical system Sistem optik memanfaatkan data yang diambil dari sensor untuk melakukan
tracking pada posisi 3D dari sebuah objek dengan satu atau beberapa kamera yang telah dikalibrasi. Pengambilan data secara tradisional dilaksanakan dengan
menggunakan marker khusus yang melekat pada aktor yang menyebabkan data yang dihasilkan tidak akurat. Namun dengan sistem terbaru dari optical system mampu
menghasilkan data yang akurat dengan melakukan tracking permukaan fitur yang di
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
identifikasi secara dinamis untuk setiap objek. Dalam memperluas area tracking dan daerah capture para aktor melakukan dengan penambahan kamera, sistem ini
menghasilkan data dengan pergeseran 3 derajat untuk setiap marker [9].
2.1.4. Marker pasif Sistem marker pasif menggunakan marker yang dilapisi dengan material yang
bersifat “retroreflective” yang mampu merefleksikan kembali cahaya yang dihasilkan dekat dengan lensa kamera. Threshold dari kamera bisa diatur sedemikian rupa
hingga hanya cahaya terang hasil refleksi marker yang akan disampel dan tidak melakukan sampling terhadap kulit dan kain yang ada pada aktor.
Centroid dari marker adalah hasil estimasi dari perhitungan image dua dimensi yang ditangkap. Nilai keabuan atau graysclae value dari setiap piksel dapat
digunakan untuk menyediakan akurasi dari sub piksel dengan menemukan centroid dari Gaussian. Sebuah objek dengan posisi marker yang telah diketahui digunakan
untuk melakukan kalibrasi kamera dan mendapatkan posisinya dengan distorsi lensa setiap kamera telah diukur [9].
Secara umum sistem yang ada menggunakan 6 sampai 24 kamera. Vendor memiliki kendala perangkat lunak untuk mengurangi masalah dari marker swapping
karena semua marker tampak identik. Tidak seperti sistem marker aktif dan sistem magnetik, sistem pasif tidak membuat aktor untuk menggunakan kawat atau peralatan
elektronik [1].
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 2.2. Contoh beberapa marker ditempatkan di titik-titik tertentu pada tubuh dan wajah aktor selama adegan motion capture [9]
Sebaliknya, ratusan bola karet melekat dengan selotip reflektif yang perlu diganti secara berkala. Marker biasanya menempel langsung ke kulit seperti dalam
biomekanik, atau mereka dipasang pada pakain actor yang mengenakan full body yang dirancang khusus untuk motion capture seperti pada Gambar 2.2 [9].
2.1.5. Marker aktif Sistem optikal aktif melakukan triangulasi posisi dengan memperlihatkan satu
LED dengan waktu yang sangat cepat atau beberapa LED dengan software untuk mengidentifikasi LED terhadap posisi relatif dengan memantulkan kembali cahaya
yang dihasilkan secara eksternal, pada marker sendiri mempunyai kemampuan untuk memancarkan cahayanya sendiri. Salah satu penerapan nya adalah pada serial TV
Stargate SG1 diproduksi menggunakan sistem optik aktif untuk VFX Visual
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Effects. Aktor harus berjalan di sekitar alat peraga hal ini akan menyulitkan untuk penggunaan sistem marker aktif [9].
2.1.6. Time modulated active marker Sistem marker aktif adalah sistem marker dengan menyalakan satu penanda
pada waktu tertentu, atau melakukan tracking beberapa marker dalam waktu tertentu dengan melakukan modulasi dari amplitudo untuk mendapatkan indentitas. Resolusi
spasial 12 megapiksel pada sistem yang termodulasi menunjukkan pergerakan lebih halus dari sistem optik 4 megapiksel yang memiliki resolusi yang lebih tinggi.
Dengan sistem ini sutradara dapat melihat gerakan aktor secara real time pada motion capture, penempatan marker yang akurat akan mengurangi nilai error
sehingga dapat menghasilkan data yang lebih bersih [1].
2.1.7. Semi-passive imperceptible marker Sebuah sistem yang didasarkan pada kamera kecepatan tinggi, sistem ini
menggunakan multi-LED proyektor berkecepatan tinggi yang murah. Sistem ini dirancang secara khusus pada ruang motion capture. Dibandingkan penggunaan
retro-reflektif atau LED marker, sistem ini menggunakan tag marker foto sensitif untuk memproses sinyal optik pada poin scene, tag dapat menghitung tidak hanya
lokasi pada setiap titik, tetapi juga orientasi, pencahayaan, dan reflektansi [9].
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2.1.8. Markerless motion capture Teknik dan penelitian dalam visi komputer menuju perkembangan pesat dari
pendekatan motion capture beralih ke markerless motion capture, sistem seperti yang dikembangkan di Stanford, University of Maryland, MIT, dan Max Planck Institute
dalam melakukan tacking objek tidak memakai peralatan khusus akan tetapi dengan system komputer yang dirancang khusus dan diterapkan pada sistem untuk
menganalisisa beberapa aliran input optik dan mengidentifikasi bentuk tersebut untuk tracking [10], seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Contoh aplikasi markerless dalam mendeteksi gerakan ekspresi wajah [ 10]
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2.2. Principal Component Analysis PCA
Kategori