بررسي سيستم Contour Reality Capture در سينما و انيميشن

درود به همه


معجزه‌اي در دنياي واقع‌نمايي‌ - بررسي سيستم Contour Reality Capture در سينما و انيميشن

تاليف و ترجمه: مهدي صنعت جو
ماهنامه شبکه - دي ۱۳۸۵ شماره 72


اشاره :
هدف از اين مقاله بررسي سيستم نوظهور Contour Reality Capture است كه اولين بار در نمايشگاه Siggraph 2006 رسماً معرفي گشت. از آن‌جايي كه در توصيف Contour، تأكيد زيادي روي دو مفهوم volumetric cinematography و Uncanny valley شده است، پيش از پرداختن به Contour، نگاهي اجمالي به اين دو مفهوم خواهيم داشت تا ديد بهتري نسبت به آنچه Contour به ما ارائه مي‌دهد پيدا كنيم.

1003060 b

volumetric cinematography
volumetric cinematography مفهومي است كه كمابيش در بازي‌ها و انيميشن‌هاي كامپيوتري تجربه شده ولي هنوز در فيلم‌ها به طور عملي مورد استفاده قرار نگرفته است. در صورت استفاده از چنين قابليتي، بابي جديد در فيلمسازي گشوده خواهد شد و مطمئناً انقلابي در عرصه صنعت سرگرمي به پا خواهد شد.

در بازي‌هاي كامپيوتري، بازيكن از دريچه يك دوربين (virtual camera) محيط بازي را مشاهده مي‌كند. معمولاً كنترل اين دوربين در دست بازيكن است. به طوري كه مي تواند آن را به اطراف بچرخاند و حتي روي سوژه‌ها زوم كند.volumetric cinematography چيزي شبيه همين قابليت را به يك فيلمساز ارائه مي‌دهد.1در واقع اين تكنيك اشاره به روشي دارد كه با آن يك بار از صحنه با متدي خاص تصويربرداري مي شود و يك نسخه ديجيتالي و كاملاً سه بعدي (كاملاً حجمي) صحنه به داخل كامپيوتر منتقل مي‌گردد. اينجاست كه كارگردان به طور مثال پشت كامپيوتر مي‌نشيند! و كنترل دوربين مجازي را در دست مي‌گيرد: زواياي دوربين را تغيير مي‌دهد، لنزها را انتخاب مي‌كند و كارهايي از اين قبيل.

در اين حالت، ديگر كارگردان براي انتخاب زاويه ديد محدود نيست. او مي‌تواند كاملاً آزادانه بارها جاي دوربين را تغيير دهد و هر حركتي را كه مي‌خواهد، به آن بدهد. نورپردازي آزادانه صحنه، كم يا اضافه كردن لوازم صحنه، ساخت شخصيت‌هاي كامپيوتري و وارد نمودن آن‌ها به صحنه، اضافه كردن سهل و آسان جلوه‌هاي بصري ويژه به نماها، ساخت نماهايي با هزاران شخصيت و با كمترين هزينه از جمله كاربردهاي اين روش است. البته اين روش هنوز در عمل براي فيلمسازي استفاده نشده است!

بازي‌ها و انيميشن‌ها
شايد بتوان عرصه‌اي را كه جلوه هاي ويژه و گرافيك كامپيوتري در آن حضور دارند به دو حوزه تقسيم كرد: حوزه بازي‌ها و انيميشن‌هاي كامپيوتري و حوزه فيلمسازي.

در بازي‌ها و انيميشن‌هاي كامپيوتري به خوبي مي‌توان از volumetric cinematography بهره برد، ولي چالش اساسي در اين عرصه رساندن شخصيت‌ها و فضاها به حداكثر واقعيت‌گرايي است.

s72 capture 9 s
شکل1- نام تام هنکس در نمايي از انيميشن Polar Express:
از Markerها



در اين حوزه، ساعت‌ها تلاش، طراحي، اسكن و تصويربرداري براي تقليد صرف از واقعيت هر چند در مواردي نتايج قابل‌توجهي به همراه داشته، در كل رضايت‌بخش نبوده است. مشكل جايي به اوج خود مي‌رسد كه سعي كنيم شخصيت‌ها خيلي به واقعيت نزديك شوند. به طوري كه مثلاً بخواهيم شخصيت انساني كه ساخته‌ايم، خصوصيات و رفتاري مشابه يك انسان واقعي داشته باشد. اينجاست كه با مشكلي به نام Uncanny valley مواجه خواهيم شد.2

اكثريت پديده‌هاي كامپيوتري كه تلاش زيادي براي واقعي‌تر شدن آن‌ها صورت گرفته است در دام Uncanny valleyافتاده‌اند. به طوري كه حس غريبي در بيننده ايجاد مي‌كنند و بيننده هميشه با خود مي‌گويد: يك جاي كار ايراد دارد! اين حالت در مورد شخصيت‌هاي كامپيوتري در تمام حوزه‌ها (بازي‌هاي كامپيوتري، انيميشن‌ها و حتي فيلم‌ها) ديده مي‌شود و احتمالاً شما هم چنين حس نامطلوبي را‌ ‌هنگام مشاهده يك شخصيت كامپيوتري تجربه كرده‌ايد.

معمولاً ساعت‌ها وقت، انرژي و پولي كه صرف ساخت اين شخصيت‌ها مي‌شود و تلاشي كه طراحان و متخصصان گرافيك كامپيوتري صرف اين كار مي‌نمايند، نتيجه ايدهآل را به بار نميآورد و شخصيت‌ها در نهايت با واقعيت فاصله دارند. براي نمونه، مي‌توان به انيميشن Polar Express اشاره كرد كه تام هنكس در آن به ايفاي نقش پرداخت (شكل 1). اين انيميشن در گيشه نسبتاً موفق بود، ولي انتقاداتي هم به آن شد كه مهم‌ترين اين انتقادات مستقيماً شخصيت‌هاي انساني فيلم را نشانه رفته بودند.

بسياري از منتقدان، شخصيت‌هاي انساني فيلم را سرد، عروسكي و فاقد حس زنده بودن توصيف كردند. اما شايد شاخص‌ترين نمونه تلاش براي رساندن شخصيت‌ها به واقعيت، انيميشن 2001Final Fantasy:The Spirits Withinباشد: يك انيميشن بسيار زيبا كه در جاي جاي آن تلاش بي‌حد سازندگانش براي رسيدن به نهايت واقعيت نمايان بود. توجه به جزئيات چهره شخصيت‌ها در Final Fantasy چنان بود كه حتي لكه‌هاي روي پوست آن‌ها نيز از قلم نيفتاده بودند و اين دقت در حركات شخصيت‌ها هم مشاهده مي‌شد. با اين وصف، انتقاداتي مشابه آنچه در موردPolar Express بيان گرديد، از شخصيت‌هاي اين انيميشن هم شد.

در كل با وجود علاقه‌اي كه صنعت سرگرمي براي رساندن خصوصيات شخصيت‌هايش به واقعيت دارد، شاهد يك عقب‌نشيني واضح در روند ساخت اين‌گونه انيميشن‌ها هستيم كه مسلماً يكي از دلايل اصلي آن، ناتواني دنياي سرگرمي در مواجهه با مشكل Uncanny Valley است. سازندگان ترجيح مي‌دهند شخصيت‌هايي ايجاد كنند كه به جاي اين‌كه تماشاگر را ياد زامبي‌ها بيندازند و شبيه عروسك‌هايي خشك و بي‌روح باشند (مانند آنچه كه در Final Fantasy يا Polar Express شاهد بوديم)، موجوداتي بسازند كه دوست‌داشتني به نظر برسند و لااقل بتوانند با بيننده ارتباط مناسبي برقرار نمايند.

بر همين اساس، اخيراً سازندگان انيميشن‌ها (و متخصصان گرافيك كامپيوتري) از ساخت شخصيت‌هايي كه خيلي شبيه انسان باشند و واقعي جلوه كنند، فاصله گرفته‌اند. به عنوان نمونه، مي‌توان به انيميشن Monster House اشاره كرد كه در آن از بازيگران و تكنيك Motion capture براي ايجاد حركات طبيعي (بشري) استفاده شده است، ولي انيماتورها شخصيت‌ها را بيشتر به صورت كاريكاتوري تصوير كرده‌اند و مانند موارد مشابه، اصراري در واقعي بودن آن‌ها نداشته‌اند (اين انيميشن را با انيميشن The Wild مقايسه كنيد.)

در بازي‌هاي كامپيوتري هم مانند انيميشن، مشكل Uncanny Valley وجود دارد و اغلب بازي‌كننده‌ها، از غيرعادي و بي‌روح بودن شخصيت‌هاي (انساني) بازي‌ها نالانند.

فيلمسازي
همان‌طور كه در انيميشن‌ها، استفاده از گرافيك كامپيوتري با جديت دنبال مي‌شود، در فيلمسازي (زنده) هم شاهد تلاش بسيار براي ارتقاي تكنيك‌ها و ابزارهاي كامپيوتري با هدف فضاسازي‌هاي بسيار واقعي و قابل قبول هستيم. فيلم‌هايي مانند دزدان دريايي كارائيب 2 بهترين نمونه براي اين مورد است. با اين حال در اين حوزه هم مشكلاتي نظير Uncanny Valley وجود دارد كه ديگر نيازي به زدن مثال در اين مورد نيست.

POV cinematography
به‌رغم پيشرفت‌هايي كه در دنياي سرگرمي، به ويژه صنعت فيلمسازي، صورت گرفته است، طريقه فيلمبرداري از صحنه‌ها همان روشي است كه از اوايل پيدايش سينما مرسوم بوده است. روش ‌Point of View) PoV) روش مرسوم فيلمبرداري از صحنه‌ها است و اينگونه از فيلمبرداري به PoV cinematography مشهور شده است.

با آن‌كه امروزه قادريم باورنكردني‌ترين تصويرسازي‌ها را با استفاده از تكنيك‌هاي كامپيوتري انجام دهيم و با مفهومvolumetric cinematography نيز آشنايي داريم و مي‌دانيم كه اين نوع فيلمبرداري چه قابليت‌هايي دارد، هنوز نتوانسته‌ايم خود را از بند دنياي PoV cinematography رها كنيم و كماكان به فيلمبرداري صحنه از ديد يك يا چند دوربين مي‌پردازيم؛ چيزي كه بي‌شك آزادي عمل فيلمساز را محدود مي‌كند.

هميشه پس از پايان فيلمبرداري، فيلمساز مجبور است از بين نماهاي ثبت شده، بهترين را انتخاب كند و پس از فيلمبرداري هيچ تغييري در صحنه، شات‌ها، نورپردازي و امثال اين نمي‌تواند ايجاد نمايد. در واقع با اين‌كه استفاده از جلوه‌هاي كامپيوتري چند سالي است در فيلم‌ها به اوج خود رسيده و استقبال خوبي هم از آن شده است (هرچند شخصيت‌هاي كامپيوتري مورد استفاده در فيلم‌ها هم به مشكل Uncanny Valley دچارند)، فيلمبرداري اكثر صحنه‌ها با همان روش PoV صورت مي‌گيرد و تحول شگرفي در زمينه استفاده از قابليت‌هاي volumetric cinematography رخ نداده است.

اين‌كه چرا با وجود پيشرفت‌هاي بسياري كه در عرصه گرافيك كامپيوتري (و نيازمندي‌هاي آن در زمينه سخت‌افزار و نرم‌افزار) صورت گرفته و با وجودي كه قابليت‌هاي volumetric cinematography براي ما آشكار است، هنوز اين روش جايگزين روش قديمي فيلمسازي POV نشده است يا لااقل به عنوان روش ديگري در فيلمبرداري از صحنه‌ها مورد استفاده قرار نگرفته است، پاسخي ساده دارد و آن اين‌ است كه اصولاً دوربيني كه اين نوع فيلمسازي را پشتيباني كند وجود ندارد! براي استفاده از volumetric cinametography به دوربين ويژه‌اي نياز داريم كه صحنه را به گونه‌اي خاص ثبت كند. در واقع ما به يك volumetric camera نياز داريم.

بي‌شك ما توانايي و مهارت كافي در ساخت صحنه‌هاي كاملاً سه‌بعدي توسط كامپيوتر را داريم و اين توانايي را هم داريم كه اين صحنه‌هاي ساخته شده توسط كامپيوتر را براي رسيدن به هدف خود، اصلاح نماييم و با اقتدار كامل از آزادي عملي كه volumetric cinematography در اختيار ما قرار مي‌دهد بهره ببريم، اما اين مطلب تنها در مورد صحنه‌هاي كامپيوتري صادق است (مثلاً در انيميشن‌هاي كامپيوتري)، ولي زماني كه هدف، استفاده از اين تكنيك براي صحنه‌هاي زنده باشد، با مشكل مواجه خواهيم شد. در حقيقت ما ابزاري در اختيار نداريم تا با آن از يك صحنه واقعي (و نه كامپيوتري!) به صورت volumetrically تصويربرداري نماييم.

نزديك‌ترين ابزاري كه عملكردي شبيه volumetric camera دارد و امروزه در اختيار ماست و با آن مي‌توان يك صحنه را (تا حدودي‌) به طور سه‌بعدي يا به طور بهتر (volumetrically)، تصويربرداري نمود، سيستم marker-based motion capture است.

در چنين سيستمي، معمولاً بازيگر يك لباس تنگ! به تن مي‌كند كه روي آن markerهايي (عموماً retroreflective markers) يا painted dots قرار گرفته است و چندين دوربين از بازيگر (و markerهاي روي بدن او) از چندين زاويه مختلف تصويربرداري مي‌كنند و طي مراحلي و با استفاده از تكنيك‌هايي نظير triangulation، موقعيت سه‌بعدي نقاطي كه روي بدن او علامتگذاري شده است، توسط كامپيوتر محاسبه مي‌گردد و يك كپي از حركات بازيگر به كامپيوتر منتقل مي شود. به طور مثال، مي‌توان از اين حركات براي حركت دادن يك شخصيت كامپيوتري استفاده نمود.

ن روش در مواردي مانند ثبت حركات بدني بازيگر و ارائه مدلي از خصوصيات اسكلت‌بندي او، بسيار كارآمد است. ولي به دليل اين‌كه در عمل از تعداد مناسبي marker نمي‌توان استفاده كرد، ثبت جزئيات با اين روش ممكن نيست و براي مواردي مانند ثبت حركات يك سطح قابل انعطاف (deformable) مثل چهره، پوست يا لباس، مناسب نيست. به طور مثال، اگر هدف، ثبت حركات صورت بازيگر باشد، از آن جايي كه روي صورت شخص تعداد محدودي 30marker تا 160عدد) مي‌توان قرار داد، دقت ثبت حركات پايين است و جزئيات از دست مي‌روند! به طوري كه نمي‌توان به طور دقيق حالت چهره و حركات آن را ثبت نمود (شكل2).

s72 capture 8 s

شکل2- انتقال حرکات چهره بازيگر به صورت شخصيت پردازي


از طرفي، زماني كه از اين روش براي ثبت حركات اجسام سخت (مثلاً اسكلت‌بندي) استفاده مي‌شود، اين روش هيچ اطلاعاتي در مورد خود جسم (شكل، رنگ، بافت يا خصوصيات ديگر آن) به ما ارائه نمي‌دهد و فقط مجموعه‌اي از نقاط را مشاهده خواهيم كرد (شكل 3‌).

s72 capture 7 s

شكل 3- مجموعه‌اي از نقاط: آنچه كه تكنيك motion capture ارائه مي‌دهد.

مي‌توان در مورد اين تكنيك يك مثال زد: نقاط حاصل از تكنيك motion capture را به صورت يك صورت فلكي سه‌بعدي در نظر بگيريد (مجموعه‌اي از ستارگان - يا همان نقاط)، اين نقاط به هم متصل مي‌شوند و راهنمايي مي‌گردند براي انيماتورها (يا متخصصان) تا شخصيت را به اصطلاح روي آن سوار كنند؛ درست همان كاري كه براي ترسيم يك صورت فلكي انجام مي‌گيرد!
با توجه به مطالب گفته شده، سؤالي مطرح مي‌شود و آن اين‌كه: آيا صنعت سرگرمي به كلي از Uncanny Valley شكست خورده و در برابر آن كوتاه آمده است؟ يا راهي براي عبور از Uncanny Valley و رساندن شخصيت‌ها به واقعيت ايدهآل وجود دارد؟ علاوه بر اين، آيا روزي خواهيم توانست استفاده عملي از volumetric cinematography را مشاهده نماييم؟

در اينجا مي‌توان گفت كه خيلي هم نبايد نااميد بود؛ چراكه Steve Perlman يك راه‌حل خوب در آستين دارد:Contour Reality Capture.

معجزه‌اي به نام Contour Reality Capture
نام Steve Perlman براي علاقمندان دنياي ديجيتال آشناست. Perlman ابداعات و اختراعات زيادي را به نام خود ثبت كرده است كه اكثر آن‌ها در زمينه فناوري‌هاي چندرسانه‌اي (multimedia) و ارتباطات است. او در شركت اپل، در توسعه فناوري QuickTime نقش كليدي داشت. ‌با اين‌حال بيشتر به دليل ابداع WebTV Networks شناخته مي‌شود كه در سال 1997 ميلادي توسط مايكروسافت به مبلغ 425 ميليون دلار خريداري شد و منجر به ايجاد فناوري IPTV گشت.

چهار سال قبل Perlman پيش‌بيني كرده بود كه اگر متخصصان گرافيك كامپيوتري و انيماتورها واقعاً خواهان نزديك شدن به واقعيت هستند، ناچارند با محدوديت‌ها و مشكلاتي نظير Uncanny Valley روبه‌رو شوند در واقع Perlman حل اين مشكل و عبور از Uncanny Valley را اصلي‌ترين هدف ساخت و توسعه سيستم Contour مي‌داند.

Contour Reality Capture، توسط شركت Mova (استوديوي motion capture واقع در سانفرانسيسكو) توسعه داده شد. شركت ‌Mova در سال 2004‌ با هدف فعاليت در زمينه 3d motion capture تأسيس گشت و با استفاده از سيستم‌هاي marker-based متعلق به شركت Vicon MX-40) Vicon) روي پروژه‌هايي نظير (Electronic Arts The Godfather) كار كرده است.

Steve Perlman در مورد تفاوت Contour با ديگر ابزارهاي رايج مي‌گويد: <ابزارهايي امروزه وجود دارند كه به كارگردان اجازه كنترل كامل هر موردي نظير كنترل موقعيت دوربين، تركيب‌بندي صحنه، نورپردازي، كنترل شخصيت‌ها و لوازم موجود در صحنه و مواردي از اين قبيل را در صحنه مي‌دهند. ما ابزارهاي ويرايش سه‌بعدي قدرتمندي در اختيار داريم، ولي چيزي كه فاقد آن هستيم، يك دوربين سه‌بعدي قابل استفاده و واقعي است كه بتواند از يك صحنه زنده به صورت volumetricallyبا يك كيفيت مناسب تصويربرداري نمايد Contour... يك سيستم volumetric cinematography است كه تمام سطوح قابل مشاهده يك صحنه را به طور سه بعدي ثبت مي كند.>

آنچه كه Perlman سعي در توضيح آن دارد وجود سيستمي است كه قادر به كپي‌برداري كاملاً سه‌بعدي و واقعگرايانه از محيط اطراف است. اين سيستم زحمت ساخت شخصيت‌ها و لوازم صحنه و حتي فضاهاي مورد نظر را تا حدودي از روي دوش متخصصان گرافيك كامپيوتري بر مي‌دارد و اين‌كار را چنان عالي انجام مي دهد كه تمايز بين آنچه كه توسط سيستم Contour ساخته شده با واقعيت، بسيار دشوار است ( شكل4).

در اين مورد Perlman به نكته شگفتآوري اشاره مي‌كند: <... زماني كه ما چهره ثبت شده توسط Contour ‌را به كسي نشان مي‌داديم و نظر او را در اين مورد جويا مي‌شديم، آن‌ها اغلب مي‌پرسيدند كه مگر اين ويديويي از چهره شخص نيست؟ اينجا بود كه ما در مي‌يافتيم Uncanny Valley را پشت سر گذاشته‌ايم. چهره‌هاي كامپيوتري ساخته شده توسط Contour، ديگر باعث طرح سؤالاتي نظير اين‌كه چه چيزي واقعي است و چه چيزي غيرواقعي (سؤالي كه بيننده معمولاً در زمان مواجه شدن با اينگونه موارد مي‌پرسد) نمي‌گردند؛ زيرا آنچه كه Contour تحويل مي‌دهد، واقعاً شبيه يك هنرپيشه زنده است.>

ساخت شخصيت‌هاي واقعگرايانه كامپيوتري با استفاده از Contour، بسيار ساده است. كافي است صورت شخصي را كه مي‌خواهيد چهره‌اش را ثبت كنيد با يك گريم ويژه (فسفرسان) بپوشانيد و با كمك آرايه‌اي از دوربين‌ها و لامپ‌هاي چشمك‌زن، از چهره وي تصوير بگيريد (شكل5). Contour اين تصاوير را براي پردازش به سيستم كامپيوتري منتقل مي‌كند و در نهايت يك پروسه كامپيوتري، تصاوير ثبت شده را به يك مدل سه‌بعدي تبديل مي‌نمايد. با كمك اين سيستم شما مدلي سه بعدي و بسيار واقعي از چهره شخص در اختيار خواهيد داشت كه مي‌توانيد با استفاده از ابزارهاي گرافيك كامپيوتري هرگونه اصلاح و ويرايشي را روي آن اعمال نماييد.

علاوه براين، سازندگان فيلم با استفاده از اين كپي سه بعدي قادرند هرچيزي را كه در ذهن دارند در يك فضاي مجازي پياده كنند و اين همان مفهوم volumetric cinematography است.

به دنياي volumetric cinematography خوش آمديد


Perlman در توضيح اين‌كه به فيلم ماتريكس اشاره مي‌كند: <... ما شمه‌اي از اين مفهوم را زماني كه ترينيتي (با بازي ‌Carrie-Ann Moss) در هوا معلق مي‌ماند و دوربين به دور او مي‌چرخد، مشاهده كرده‌ايم... با وجود داشتن تعداد زيادي دوربين كه بازيگر را احاطه كرده بودند، حركت دوربين محدود به يك مسير واحد مي‌شد. در حالي كه تمام صحنه (و حركت بازيگر) ثابت بود.
s72 capture 6 s

شكل 4- استفاده از ‌Contour: از چپ به راست: چهره حقيقي بازيگر (تصويري كه دوربين Visual ثبت كرده است) - درخشش فسفر (تصويري كه دوربين ژئومتري ثبت كرده است) - كپي ساخته شده توسط Contour از بازيگر

Contour اجازه رسيدن به چنين سطحي از واقعگرايي را مي‌دهد. با اين تفاوت كه تمام شات (حركات بازيگر و ...) متحرك خواهد بود و انعطاف‌پذيري كامل در موقعيت دوربين و كنترل كامل بر نورپردازي و تركيب‌بندي صحنه هم وجود خواهد داشت و چنانچه (به طور مثال) هنرپيشه كاملاً به حالت و ژست مطلوب در پرش خود نرسيده باشد، شما مي‌توانيد از Contour براي تغيير وضعيت اعضاي بدن او در مرحله postproduction استفاده نماييد.>

Contour Reality Capture

سيستم Contour كه در واقع اولين سيستم volumetric camera است را مي‌توان تعميمي از سيستم‌هاي motion capture متداول دانست.

به طوري كه به جاي استفاده از markerهايي كه روي سطح مورد نظر‌(مثل بدن بازيگر) قرار داده مي‌شوند، از نوعي پودر خاص استفاده مي‌كند.

در واقع ذرات اين پودر همان وظيفه markerها‌ را در سيستم motion capture انجام مي‌دهند و نكته مهم در تعداد بسيار زياد اين ذرات در مقايسه با تعداد markerها در سيستم motion capture است كه دقت ثبت حركات و خصوصيات سطح مورد نظر را به طور شگفت‌آوري افزايش مي‌دهد.

s72 capture 5 s

شكل 5- بازيگر در مقابل سيستم .Contour (آرايه دوربين‌ها و آرايه لامپ‌ها قابل مشاهده هستند.)

در اين‌حالت ديگر بازيگر مجبور به پوشيدن لباس‌هاي تنگ و مخصوص يا قراردادن صدها marker روي صورت يا بدن خود نيست. با روش جديد فقط بايد صورت (يا هر سطحي كه مورد نظر است) توسط پودر پوشانده شود. بازيگر همان لباسي را كه بايد طبق نقشش بپوشد، به تن مي‌كند و به اجراي نقش مي‌پردازد. بدين‌ترتيب، Contour بازيگر را در محيطي مشابه آنچه كه به آن عادت دارد (PoV) قرار خواهد داد.

علاوه بر اين، به جاي ثبت مجموعه پراكنده و نامتراكمي از نقاط، Contour سطوح سه بعدي را به طور تمام و كمال ثبت مي‌كند. به عنوان مثال، با سيستم سنتي motion capture و با استفاده از markerها، شايد فقط بتوان يك مجموعه متشكل از دويست نقطه (كمي بيشتر يا كمتر) روي صورت بازيگر را ثبت نمود. درحالي كه توسط Contour مي‌توان بيش از صدهزار نقطه را به طور سه‌بعدي روي چهره بازيگر با دقت يك دهم ميلي‌متر ثبت كرد و همزمان به طور بصري هم از چهره شخص همان‌گونه كه در صحنه نورپردازي شده است تصويربرداري نمود.

با ثبت نقاط بسيار زياد از چهره شخص، نتيجه كار ديگر شبيه مجموعه‌اي از چند نقطه نيست، بلكه بسيار شبيه چهره واقعي شخص خواهد بود؛ درست همان‌طور كه به طور pov تصويربرداري مي‌شد. با اين تفاوت كه نتيجه كاملاً سه‌بعدي است! اين موضوع هم دليلي دارد: ثبت تصوير به طور كاملاً volumetrically و سه بعدي با وضوحي مشابه تصاوير دوبعدي دوربين‌هاي سنتي (در فيلم سازيد PoV) انجام مي‌گيرد و از اين لحاظ Contour به هيچ‌وجه قابل قياس با سيستم‌هاي رايج motion capture نيست. در واقع تصويري كه Contour به ما ارائه مي‌دهد، يك تصوير كاملاً سه‌بعدي است؛ البته با وضوح تصاوير دوبعدي.

وضوح Contour خيلي بيشتر از آن چيزي است كه براي دستيابي به يك نتيجه photorealistic مورد نياز است. به طوري كه در بسياري از كاربردها و نرم‌افزارها، meshهايي با وضوح پايين‌تر (مثلاً 1000 تا 2000)
polygon مناسب‌ترند و ترجيح داده مي‌‌شوند. بر همين اساس، Contour خصيصه‌اي را ارائه مي‌كند كه به كاربر اجازه مي‌دهد به صورت retrospectively فقط نقاطي را روي چهره انتخاب نمايد كه رئوس polygon براي كاربرد به‌ويژه‌اي مورد نياز است. با اين روش، سيستم مي‌تواند يك mesh با وضوح پايين‌تر توليد نمايد كه رئوس اين mesh، حركت (مثلاً چهره بازيگر) را از روي اجراي بازيگر، فريم به فريم دنبال نمايد.

از آن جايي كه حركات بازيگر در قالب‌ mesh (درون كامپيوتر) در اختيار است، مي‌توان اين اطلاعات را براي استفاده‌هاي بعدي نگهداري نمود و هر چند بار كه مورد نياز بود، براي مقاصد مختلف مورد استفاده قرار داد كه اين امر باعث صرفه‌جويي در وقت، هزينه و انرژي خواهد شد.

پروسه‌اي كه Contour در ثبت تصاوير به كار مي‌گيرد، مجموعه‌اي از چندين تكنيك و ابزار است كه شامل گريم، نورپردازي، تصويربرداري با استفاده از آرايه دوربين‌ها و در نهايت پردازش نتايج است.

گريم

در واقع نكته كليدي اين سيستم استفاده از پودر ويژه فسفري و نحوه خاص نورپردازي سوژه است. در سيستم‌Contour، يك phosphorescent make up ويژه تأييد شده از سوي Food and Drag Administration) FDA) به اجزاي صورت بازيگر، مانند لب‌ها، بيني و كناره‌هاي چشم‌ها زده مي‌شود (شكل6).

با charge شدن اين ماده حاوي فسفر در جريان هر فريم نورپردازي شده، فسفر يك الگوي پس‌تاب (afterglow) را در طول ‌فريم‌هاي تاريك مي‌تاباند.

(emits) اين الگوها توسط دوربين‌هاي ژئومتري از زواياي مختلف ثبت مي‌گردند و نتيجه به آرايه كوچكي از كامپيوترها فرستاده مي‌شود.
s72 capture 4 s

شكل 6- استفاده از پودر ويژه فسفري روي صورت بازيگر