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| Acadêmico(a): Leandro Augusto Frata Fernandes |
| Título: Protótipo de Sistema Óptico de Captura do Movimento Humano, sem a Utilização de Marcações Especiais |
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| Introdução: |
| A visão do futuro, mostrada na World’s Fair de 1939, deslumbra equipamentos com fantástica interface homem-máquina. Idéias expostas nessa feira mostram eletrodomésticos equipados com câmeras, respondendo a controles gestuais intuitivos (Freeman, 1999). Alcançar tal grau de naturalidade na interação entre homens e máquina é o objetivo de muitas das pesquisas atuais. Numa publicação recente (Freeman, 1999) é exposta a análise computacional da imagem como uma área ativa de pesquisa. Comprovando essa idéia, Takahashi (1999) realça que a análise da movimentação humana tornou-se muito importante e aplicável na área de comunicação visual e realidade virtual. Especialmente, a avaliação da postura humana em tempo real é muito importante para muitas aplicações como jogos eletrônicos, diversão e avançados sistemas de interface homem-máquina. Bottino (2000?) cita ainda outras áreas de aplicação, como robótica, ergonomia, simulação de acidentes com manequim, biomecânica e análise médica e de desempenho esportivo. Conforme Sturman (1997), as técnicas de reconhecimento do movimento dos objetos em um ambiente real, para análise posterior ou imediata, recebem o nome de captura de movimento. A informação captada está ligada ao posicionamento de corpos no espaço a um determinado tempo e que a captura de movimento para animação de personagens virtuais envolve o mapeamento dos movimentos de um objeto real e reprodução desse movimento em um personagem virtual. Segundo Furniss (1999), os sistemas de captura de movimento podem ser divididos em três grupos: sistema mecânico, sistema óptico e sistema eletromagnético. Completando essa classificação, Trager (1997) cita ainda um quarto sistema para captura de movimento, o sistema acústico. No intuito de atender aplicações da captura de movimento onde o sistema adotado não possa interferir na naturalidade da movimentação das pessoas envolvidas no processo de captura, como no caso de análise médica e de desempenho esportivo, é escolhido como tema deste trabalho o grupo de sistemas ópticos de captura de movimento. Normalmente, os sistemas ópticos fazem uso de marcações especiais sobre o corpo do ator em cena para facilitar o processo de captura. No entanto, para ampliar a quantidade de dados coletados, foi escolhido o sistema óptico que não utilize marcações artificiais sobre o corpo do ator. Ao invés disso, utiliza-se de técnicas especiais para estimação da postura humana, como: remoção do fundo das cenas e detecção de objetos em movimento; análise das silhuetas e localização da provável figura humana; segmentação corporal e identificação do posicionamento bidimensional (2D) das partes do corpo. Após a execução dessas tarefas é possível fazer a identificação do posicionamento tridimensional (3D) das partes do corpo e a reconstituição dos movimentos do ator, através da animação de uma marionete virtual. Para a realização desse trabalho também foi necessário o estudo de uma Application Program Interface (API) específica da linguagem Java, a API JavaTM Media Framework (Sun, 1999 e 2000a), utilizada na obtenção dos dados captados pela câmera de vídeo ou extraídos de arquivos de vídeo. |
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