Motion Tracking und Compositing

Integration von freigestellten 2-D-Realfilmobjekten durch Motion Tracking in Aufnahmen mit bewegter Kamera

Bachelor Thesis , 2008 , 131 Pages , Grade: 1,0

Communications - Movies and Television

Jeder kennt Filme, in denen Doppelgänger oder Riesenbabys zu sehen sind. Diese Motive existieren jedoch nur im Film bzw. in unserer Interpretation der einzelnen Bilder. So können wenige Darsteller vervielfacht werden, um als große Armee interpretiert zu werden. Dazu werden Realfilmaufnahmen miteinander kombiniert, dass die Wirkung entsteht, als wären sie von einer realen Kamera als Gesamtheit
aufgezeichnet wurden. Komplikationen ergeben sich allerdings, wenn sich die Kamera bewegt.

Ziel dieser Arbeit ist, herauszufinden, wie weit Software (Motion Tracking) dieses Problem lösen kann. Für die vorliegende Arbeit konnte ich keine
Literatur ausfindig machen, die sich konkret mit diesem Thema befasst. Ebenso existiert aus meiner Sicht bisher nur ein alternativloses Hardware-
System (Motion Control). Diese Arbeit soll beweisen, dass ein softwarebasiertes System bei bestimmten Anwendungsbereichen funktioniert. Gleichzeitig werden jedoch die Grenzen aufgezeigt. Ich bin davon überzeugt, dass sich hier ein lohnendes Thema für die zukünftige Forschung aufmacht. Mit dieser Arbeit möchte ich einen Weg vorstellen, Filme wirtschaftlicher herzustellen bzw. für den semi-professionellen Einsatz zu ermöglichen.

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Abstract
• Problemdefinition
• Zielsetzung & Themenabgrenzung
• Motivation
• Aufbau der Arbeit
• Grundlagen der Kameratechnik
• Kamera
• Allgemeines
• Bauteile
• Technische Systeme für Kamerabewegungen (manuell)
• Stativ mit Schwenkkopf
• Dolly
• Kran
• Steadicam
• Kamerabewegungen
• Allgemeines
• Blickrichtungsänderung und Blickdrehung
• Brennweitenänderung (Zoom)
• Positionsänderung (Fahrt)
• Wahrnehmung
• Interpretation von Bildern
• Allgemeines
• Praktische Anwendung
• Wahrnehmung einer Bewegung
• Objekt-Dimensionen
• 1-Dimensional
• 2-Dimensional
• 3-Dimensional
• Tiefen-Wahrnehmung
• Allgemeines
• Höhe
• Größe
• Perspektive
• Bewegungsparallaxe
• Räumliche Wahrnehmung
• Compositing
• Allgemeines
• Alpha-Kanal
• Keying
• 2-D- & 3-D-Compositing
• 2-D-Compositing
• 3-D-Compositing
• Effekte
• Matching
• Motion Control
• Allgemeines
• Bauweisen
• Kamerakopf
• XYZ-System
• Boom/Swing-System
• Dolly-System
• Anwendung
• Anwendungsbereiche
• Wesentlicher Vorteil von Motion Control
• Wesentliche Nachteile von Motion Control
• Motion Tracking
• Allgemeines
• 2-D-Tracking
• 3-D-Tracking
• Durchführung eines „Match-Moves"
• Software
• Aufbau des Programms
• Filmmaterial
• Drehnotizen
• Filmmaterial laden
• Markante Punkte (Tracks)
• Setzen der Tracks
• Anwendungsbereiche von Motion Tracking
• 2-D-Tracking
• 3-D-Tracking
• Probleme
• Wesentliche Vorteile von Motion Tracking
• Kosten
• Flexibler Einsatz/Nachträglichkeit
• Alternative zu Motion Control
• Wesentliche Nachteile von Motion Tracking
• Problemdefinition
• Literarisches Problem (System)
• Wahrnehmungsproblem
• Kriterien für ein System
• Allgemeines
• System
• Analyse von Problem-Faktoren des Systems
• Definition von Problem-Faktoren
• Anwendungen zur Minderung der Probleme
• Abgrenzung der theoretische Untersuchung
• Abgrenzung der praktische Untersuchung
• Modellbildung
• System
• 2-D-Tracking ohne Anpassung der Perspektive
• 2-D-Tracking mit Anpassung der Perspektive & 3-D-Tracking
• Einbindung eines 2-D-Objekts
• Untersuchung der Tiefenhinweise in Verbindung mit Kamerabewegungen
• Allgemeines
• Blickrichtungsänderung und Blickdrehung
• Fazit
• Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Integration von freigestellten 2-D-Realfilmobjekten in Aufnahmen mit bewegter Kamera durch Motion Tracking. Ziel ist es, ein System zu entwickeln, das die Integration von 2-D-Objekten in 3-D-Szenen ermöglicht, ohne die Illusion der räumlichen Tiefe zu zerstören. Die Arbeit untersucht die technischen Grundlagen der Kameratechnik, die menschliche Wahrnehmung von Bewegung und Tiefe sowie die Funktionsweise von Motion Tracking und Compositing.

• Integration von 2-D-Objekten in 3-D-Szenen
• Motion Tracking und Compositing
• Wahrnehmung von Bewegung und Tiefe
• Technische Grundlagen der Kameratechnik
• Entwicklung eines Systems zur Integration von 2-D-Objekten

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung führt in die Thematik der Bachelorarbeit ein und definiert das Problem, das durch die Integration von freigestellten 2-D-Realfilmobjekten in bewegte Kameraaufnahmen entsteht. Die Zielsetzung und Themenabgrenzung werden erläutert, sowie die Motivation und der Aufbau der Arbeit vorgestellt.

Das Kapitel „Grundlagen der Kameratechnik“ behandelt die Funktionsweise von Kameras und die technischen Systeme für Kamerabewegungen. Es werden die verschiedenen Bauteile einer Kamera sowie die gängigen manuellen Kamerabewegungen wie Schwenken, Zoomen und Fahren beschrieben.

Das Kapitel „Wahrnehmung“ beschäftigt sich mit der menschlichen Wahrnehmung von Bildern und Bewegung. Es werden die verschiedenen Dimensionen der Wahrnehmung, wie die Tiefenwahrnehmung und die Bewegungsparallaxe, erläutert. Die praktische Anwendung dieser Erkenntnisse im Bereich der Film- und Videoproduktion wird ebenfalls beleuchtet.

Das Kapitel „Compositing“ behandelt die verschiedenen Techniken, die zur Kombination von verschiedenen Bildmaterialien verwendet werden. Es werden die Begriffe Alpha-Kanal, Keying und 2-D- sowie 3-D-Compositing erläutert. Die Anwendung von Compositing-Techniken in der Film- und Videoproduktion wird ebenfalls beschrieben.

Das Kapitel „Motion Control“ befasst sich mit der präzisen Steuerung von Kamerabewegungen. Es werden die verschiedenen Bauweisen von Motion Control-Systemen sowie die Anwendung und die Vor- und Nachteile dieser Technik erläutert.

Das Kapitel „Motion Tracking“ behandelt die automatische Verfolgung von Objekten in Filmmaterial. Es werden die verschiedenen Arten von Motion Tracking, die Durchführung eines „Match-Moves“ und die Anwendung von Motion Tracking in der Film- und Videoproduktion beschrieben. Die Vor- und Nachteile von Motion Tracking werden ebenfalls erläutert.

Das Kapitel „Problemdefinition“ fasst die Probleme zusammen, die durch die Integration von freigestellten 2-D-Realfilmobjekten in bewegte Kameraaufnahmen entstehen. Es werden das literarische Problem (System) und das Wahrnehmungsproblem erläutert.

Das Kapitel „Kriterien für ein System“ definiert die Kriterien, die ein System zur Integration von 2-D-Objekten erfüllen muss. Es werden die Problem-Faktoren des Systems analysiert und die Anwendungen zur Minderung dieser Probleme vorgestellt. Die Abgrenzung der theoretischen und praktischen Untersuchung wird ebenfalls erläutert.

Das Kapitel „Modellbildung“ stellt verschiedene Modelle zur Integration von 2-D-Objekten in 3-D-Szenen vor. Es werden die verschiedenen Ansätze des 2-D- und 3-D-Trackings sowie die Einbindung eines 2-D-Objekts in eine 3-D-Szene beschrieben. Die Untersuchung der Tiefenhinweise in Verbindung mit Kamerabewegungen wird ebenfalls behandelt.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Motion Tracking, Compositing, Integration von 2-D-Objekten, Kamerabewegungen, Tiefenwahrnehmung, Wahrnehmung, Film- und Videoproduktion, Systemdesign, Modellbildung.

• College: Kiel University of Applied Sciences (Multimedia Production)
• Grade: 1,0
• Author: Bachelor of Arts Philipp Pflüger (Author)
• Publication Year: 2008
• Pages: 131
• Catalog Number: V115808
• ISBN (eBook): 9783640177752
• ISBN (Book): 9783640177783
• Language: German
• Tags: Motion, Tracking, Compositing