Uso de la fotogrametría del movimiento para renderizar movimiento 3D realista en películas

Quienes hacen las películas son como los magos: cuando te muestran un truco nuevo, quieres saber cómo se hizo y qué lo inspiró. Esto es cierto para los creadores de la película Ghost in the Shell protagonizada por Scarlett Johansson. Hologramas de acción en vivo de figuras como luchadores de kendo o una geisha sirviendo un té aparecen a lo largo de los paisajes de la ciudad de la película. Estos hologramas de acción real, o "sologramas", representan los anuncios en 3D del futuro y se muestran suspendidos en el aire, sobre y entre edificios, y fluyendo entre personas en la calle. 

Para crear los solosgramas, Digital Air Inc., una compañía de efectos visuales especiales y tecnología de matriz de cámaras, creó un sistema de cámara de fotogrametría en movimiento especial. La fotogrametría se usa ampliamente en películas y videojuegos para producir escaneos tridimensionales texturizados y volumétricos a los que se puede manipular y animar para que se muevan. Si bien este tipo de fotogrametría aún puede producir una imagen 3D estática muy realista, su dependencia de la post-animación de un único mapa de textura crea problemas cuando los escaneos son animados. Por ejemplo, el movimiento de superficies complejas como las caras y la tela se ven menos naturales. La fotogrametría tradicional es un momento en el tiempo, animado nuevamente. En una película como Ghost in the Shell, ambientada en un futuro tecnológicamente avanzado, los espectadores esperan que las imágenes 3D en movimiento sean perfectas.

Ingrese a Digital Air y a su nuevo sistema de fotogrametría en movimiento. El sistema Digital Air utilizado para la película tomó la forma de una plataforma en forma de cúpula compuesta por ochenta cámaras sincronizadas Grasshopper de FLIR (GS3-U3-50S5C-C).  Las cámaras grababan a una resolución de 2,5 k y 24 FPS para crear secuencias de objetos texturizados de varios cuadros con el mismo origen para cada modelo 3D. La función de sincronización automática de la Grasshopper, que asegura la sincronización perfecta para todos los obturadores de la cámara, fue crucial para el correcto funcionamiento de la plataforma de fotogrametría en movimiento. Todas las interpretaciones de los actores utilizadas para crear las animaciones 3D de la película se grabaron en su interior.

El sistema de hardware de Digital Air produjo los datos RGB consistentes requeridos para veinticuatro escaneos fotogramétricos de cuerpo completo por segundo. Se utilizó el software de fotogrametría Reality Capture para crear los modelos 3D secuenciales necesarios para hacer los escaneos fotogramétricos en secuencias de movimiento animadas consistentes en escala y origen. Cada cuadro es un modelo 3D completamente nuevo con una textura diferente. El proceso creó activos que pudieron ser representados desde cualquier punto de vista y, a diferencia de los escaneos 3D convencionales, capturaron el movimiento original de las interpretaciones fotográficamente. Los escaneos resultantes pudieron luego volver a iluminarse y a renderizarse secuencialmente en la posproducción para reproducir la interpretación original en armonía con la placa posterior construida por CG y los movimientos de la cámara. El proceso también brindó la capacidad de agregar matices tales como sonogramas de alta densidad y alta resolución para las partes más acomodadas de la ciudad y sonogramas pixelados con artefactos en otros vecindarios como el barrio rojo.

Dayton Taylor, fundador y presidente de Digital Air, señala que, para él, los sologramas debían parecerse a un "futuro retro tecnológico visual"; algo como nunca antes se había visto y también diferentes de los actores de la película. Sintió que esta necesidad convertía a la película en el escaparate perfecto para las posibilidades de la fotogrametría en movimiento. Teniendo en cuenta los elogios que la película ha recibido por sus impresionantes efectos visuales, parecería que el mundo está de acuerdo.

Acerca de Digital Air

Digital Air desarrolla y produce efectos visuales y tecnologías relacionadas con matrices de cámaras. Ofrecen sistemas de cámara como un servicio de producción de efectos visuales en rodajes de películas en todo el mundo. También licencian, crean e instalan sistemas de cámara personalizados para eventos e instalaciones permanentes. 

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