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今から５年前に、ベーシックな２Ｄ(平面)のモーショントラッキング及びマッチムーブの解説記事を取り上げました。
⇒２Ｄモーショントラッキング＆マッチムーブについてはこちらを参照ください。
今回は、更に高度な３次元空間を移動するカメラの、３Ｄモーショントラッキングとマッチムーブの方法について解説します。
最近流行りのドローンの空撮動画などもそうですが、カメラが３次元空間を移動して撮影しますので、
２Ｄモーショントラッキングだけでは対応できません。
今後は、３Ｄモーショントラッキングがますます必要＆重要になるでしょう。
最近は多くのソフトで２Ｄのモーショントラッカー機能を取り入れていますが、本格的な３Ｄトラッキング＆３ＤＣＧのコンポジットは、
優れた専用ソフトウエアが高価で技術のハードルも高く(３Ｄモーショントラッキングを専門・メインとしている会社もあるほどで）、
大作映画やＣＭならともかく、一般的な限られたバジェットのプロジェクトでは、気軽に発注するにはまだ敷居が高いと言えるでしょう。
前回の解説に使用したＡｆｔｅｒＥｆｆｅｃｔｓでも、３Ｄカメラトラッカーは使用できますが、
平面画像や文字などのマッチムーブには適していますが、立体の３ＤＣＧアニメとの融合には技術的に難しい面があります。
(将来的に、Ｃ4Ｄ以外の３ＤＣＧソフト用にカメラのモーションを書き出せるようになれば良いのですが)。
今回は、そんなちょっと敷居が高い３Ｄモーショントラッキング＆マッチムーブの方法について解説します。
Ⅰ. 動画の撮影とＶｏｏｄｏｏへの読み込みトラッキング処理
まずは、動画を用意します。前回はカメラをパンニングした平面移動動画に、平面の文字をマッチムーブさせただけでした。
今回は、上方から下方を見下ろし、かつカメラの位置や角度が移動している動画を撮影しました。
(尚、動きがあまりに激しくターゲットポイントが画角からすぐに外れてしまう動画とか、ボケている動画などは適していません)。
これを、アフターエフェクツ(もしくは編集ソフトなど)に読み込んで、Ｖｏｏｄｏｏ用に連番ファイルに書き出します。
今回はＶｏｏｄｏｏ(ver.1.2)と言うソフトウエアを使用します(※Ｂｅｔａ版なのでトラブルなどは自己責任です)が、
このソフトで読み込める動画フォーマットは、ＴＡＲＧＡ(.trg)もしくはＰＮＧ(.png)の連番ファイルのみです。
Ｖｏｏｄｏｏを起動します。
次に、動画の連番ファイルを読み込みます。今回は、ＰＮＧファイルにしました。
読み込みには、"Interlace"選択ＢＯＸでノンインターレース、ないしインターレースのフィールド形式を選択します。
自分が撮影した動画の形式を選択します。
続いて、"Move type"選択ＢＯＸで、三脚使用か、手持ちのフリームーブかを選択します。
今回は手持ちの移動撮影なので、free moveを選択。(ドローンの空撮などの場合もfree moveで良いでしょう)。
下段の"Track"ボタンを押すと、３Ｄモーショントラッキング処理がスタートします。
トラッキングのターゲットに抽出された多数のポイント(下記画像ではグリーン)をトラッキングする処理が開始されます。
トラッキング処理を終えましたら、カメラのモーションデータを、３ＤＣＧソフト用に書き出します。
このＶｏｏｄｏｏの優れたところは、3D-MAX、Blender、Lightwave3D、Maya，Softimage3Dなどのメジャーな
ソフトウエアへの書き出しが可能となっている点です。私は、ＬｉｇｈｔＷａｖｅで書き出します。
(※Ｖｏｏｄｏｏには他にも種々機能があのですが、本解説の趣旨から外れるので割愛します)。
Ⅱ. ＬｉｇｈｔＷａｖｅ３Ｄでの作業
Ｖｏｏｄｏｏで書き出したカメラのモーション(※シーンファイル)をＬｉｇｈｔＷａｖｅ３Ｄに読み込みます。
Ｖｏｏｄｏｏで使用された多数のターゲットポイント(下記のブルーの点)と、カメラのモーションデータが読み込まれます。。
カメラの移動データをグラフで確認します。きっちりとトラッキングされていることが確認できます。
ＬｉｇｈｔＷａｖｅ３Ｄの背景に、Ｖｏｏｄｏｏで使用したの同じ動画の連番ファイルを読み込みます。
次に３Ｄ空間に、３Ｄオブジェクトを配置します。同様にライトも配置して調整します。
(※オブジェクトの配置に(レンダリングはしない)参照用の地面などを置くと、配置がしやすいでしょう)。
留意点は、Ｖｏｏｄｏｏのデータはあくまでトラッキングデータなので、３ＤＣＧのシーンのサイズには合っていません。
なので、サイズは全て３ＤＣＧソフト側で調整する必要があります。
このシーンを背景透明(αマスク付き)の連番データでレンダリングして、ＡｆｔｅｒＥｆｆｅｃｔｓで合成して完成です。
なお、今回はマッチムーブに絞って解説していますので、背景に影を落とすなどの処理は行っていません。
⇒背景に３ＤＣＧオブジェクトの影を落とす方法はこちら！
実写と３ＤＣＧがきっちりマッチムーブしたシーンは、下記の動画で確認できます。
以上、３Ｄモーショントラッキング＆マッチムーブ解説でした。
今後、より本格的な３Ｄマッチムーブのデジタル動画が完成しましたら、こちらのページににＵＰいたします。
２０１９年９月１１日追記：３Ｄモーショントラッキング＆マッチムーブ動画その２を公開しました。
「自転車移動」かつ「手持ち撮影」と言うトラッキングのハードルが高い動画での３Ｄモーショントラッキング＆マッチムーブです。