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Capturing performance based character animation in real time for unity
Hannes Wagner
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Informatik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Medieninformatik
Betreuer*in
Helmut Hlavacs
DOI
10.25365/thesis.38441
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30316.99086.887969-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Bewegungen eines Akteurs direkt auf ein virtuelles 3D Modell zu übertragen ist eine effektive Art um Animationen zu generieren. Doch es gibt noch die Möglichkeit mehr
als nur den Körper, sondern auch Emotionen auf Modell übertragen. Die dadurch
gewonnenen Animationen wirken noch realistischer und sind künstlich sehr schwierig
und Zeitaufwändig in einer solchen Qualität zu erzeugen. Das Ziel der Arbeit ist die
Entwicklung eines lauffähigen Prototypen der ein solches Performance capturing system realisiert. Es soll einer Person, durch live Capturing, ermöglich werden komplexe
Bewegungsabläufe und Emotionen auf einen 3D Charakter zu übertragen und diese,
falls gewünscht, aufzunehmen. Diese Animation Daten sollen auf ein beliebiges humanoides 3D Modell anwendbar sein. Der capturing Prozess kann im Wesentlichen in
drei Hauptbereiche unterteilt werden. Der ganze Körper, beziehungsweise das Skelett,
des Acteurs wird mit Hilfe einer Kinect V2 getrackt. Bewegungen der Finger werden
durch 5DT Data Gloves aufgezeichnet. Das Gesicht wird mit einer Webcam gefilmt.
Dabei werden Feature Punkte extrahiert um durch diese Bewegungen/Emotionen auf
das Gesicht des des Modells zu übertragen. Der Prototyp wird für die Unity Engine
entwickelt und voraussichtlich in der Endversion als Asset Package verfügbar sein, um
einen einfachen Import zu gewährleisten. Damit der Import problemlos funktioniert ist
es wichtig, dass mindestens Unity version 5 verwendet wird. Andernfalls werden die
verwendeten Plugins nicht unterstütz. Des Weiteren ist der Prototyp so entwickelt, dass
Komponenten beliebig geändert werden können. Auch das Hinzufügen neuer tracking
verfahren ist möglich. Dadurch ist es möglich den Prototypen individuell an zu passen
und zu verbessern. Mit den Analysetools aus Unity wurde der Prototyp im Hinblick auf
seine Leistungsfähigkeit getestet. Außerdem wurde er anhand einer qualitativen Analyse
anderen Trackinglösungen gegenübergestellt. Die daraus gewonnenen Resultate sind in
der Arbeit dokumentiert.
Abstract
(Englisch)
Transferring an actor’s movements directly onto a virtual 3D model is an effective approach to creating animations. But even better is being able to not only transfer movements, but also expressions onto the model. These make the animations seem even more
realistic and natural to the viewer. But creating these kinds of high class animations
is complex and time consuming. The goal of this thesis is the development of a functional prototype, that efficiently realizes such a performance capturing system. It should
enable the user to directly transfer complex motion sequences onto a 3D character by
using live motion capturing, and if so desired, to even record these animations for later
use. The recorded animations are supposed to be transferrable onto any humanoid 3D
model. The capturing process can be segmented into three basic steps: the whole body,
or rather the skeleton, of the user is tracked by a Kinect v2. Hand and finger movements
are registered via 5DT Data Gloves. The face is recorded with a webcam, while feature
points are extracted from it to facilitate the transfer of expressions and emotions onto
the face of the model. The prototype was developed using the Unity game engine and
will likely be available as an Asset Package to enable easy import. For the import to
function correctly it is essential to use Unity version 5 or later, because otherwise the
included plugins are not supported. The prototype was constructed in such a way, that
some of the components are interchangeable, so it is possible to constantly keep adding
new tracking methods. As a result it is possible to customize the prototype and even
to easily extend and improve it. The prototype was performance tested with Unity’s
analytical tools and compared to other tracking solutions through a qualitative analysis.
The results of these tests are documented in this thesis.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Unity Kinect Face Tracking Hand Tracking Body Tracking Performance Tracking Webcam Data Gloves Animation
Schlagwörter
(Deutsch)
Unity Kinect Face Tracking Hand Tracking Body Tracking Performance Tracking Webcam Datenhandschuhe Animation
Autor*innen
Hannes Wagner
Haupttitel (Englisch)
Capturing performance based character animation in real time for unity
Paralleltitel (Deutsch)
Perfomancebasierte Charakteranimation in Echtzeit mit Unity
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
vii, 91, 2 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Helmut Hlavacs
AC Nummer
AC13028857
Utheses ID
34056
Studienkennzahl
UA | 066 | 935 | |