はじめ
このドキュメントでは、トラッキングシステムの定義と、バーチャルプロダクションでの使用について解説します。
トラッキングシステムとは何であり、何のために使用されるのか?
トラッキングシステムは、空間内の特定の要素(通常はトラッキングデバイス)の位置(通常は位置と回転)を決定するために使用される、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせです。
バーチャルプロダクションでは、これらのシステムは主にスタジオカメラに取り付けられ、その位置と回転を決定するために使用されます。この情報(トラッキングシステムが調整済みの場合)は、バーチャル環境でダイナミックな動きのあるスタジオ撮影をモデリングする際に非常に有用です。
トラッキングデバイスの位置と回転の測定は、
- 外部
- または内部の基準点
測定されたデータは、
- 指定のコンピュータ(トラッキングシステムの一部)、
- ソフトウェア(任意のコンピュータにインストール可能)、
- または特別な場合、「トラッキングデバイス」(回転を測定・処理する PTZ カメラなど)によって処理されます。
外部基準点と内部基準点の違い
外部基準点
外部基準点は、以下の通りです。
- アクティブ:外部基準点/デバイスが、トラッキングデバイスの位置と回転を測定します。
- パッシブ:トラッキングデバイスが、外部基準点を使用してその位置と回転を測定します。
利点
- 基準点を追加することで、測定の精度を高めることができる場合が多い。
- 外部基準点を使用することで、より広い範囲をカバーすることができる。より遠い距離でのトラッキングでも、不完全な部分を隠せるほど十分な精度を得ることができる。
- トラッキングデバイスは、トラッキングエリア内で自由に移動できます(6 自由度)。
デメリット
- 動作にはより多くのハードウェアが必要(設置時間の増加)
- 周囲からのノイズを受けやすく、測定の精度に影響を与える可能性があります(例えば、基準点の視界を遮る人物、不安定な三脚に設置して基準点が移動するなど)。
内部基準点
内部基準点は、トラッキングデバイス自体の中にあります。このソリューションは、歯車の動きなど、内部ハードウェアコンポーネントの動きを測定します。これらは、
- 手動で移動可能(システムは移動を測定するのみであり、実行はできない)
- ロボット化(例:サーボモーター)
- またはその組み合わせ(例:ロッカアーム。アームのパンニングとチルトは手動で行い、ヘッドのパンニングとチルトはロボット化)
利点:
- システム内部はより複雑(可動部品の数が多い)ですが、通常はコンポーネントを効率的にパッケージ化(個々のハードウェアの数が少ない)ため、ハードウェアのセットアップ時間が短くなります。
- 環境の変化に敏感ではありません(測定はハードウェア内部のシールドされた領域で行われる)
- 通常、測定データを内部で処理(専用コンピュータは不要/専用コンピュータが内蔵されている)
デメリット
- 測定の精度は、システム固有の制限に依存し、改善することはできません。
- トラッキングデバイスの可動範囲は限られています(6 自由度は、利用可能な場合でも部分的にしか利用できません)。
- 場合によっては、距離が長いほど、測定の不正確さが顕著になることがあります。
- 可動範囲が広いほど、トラッキングシステムも大きくなります。
レンズエンコーダーとは何ですか?何に使用されますか?
レンズエンコーダーは、カメラレンズのリングの位置を測定します。ほとんどのカメラレンズには、レンズパラメーターを調整するための2つまたは3つのリングがあります。これらは:
- ズームリング(ズームレンズにのみ存在し、焦点距離を調整します)、
- フォーカスリング(焦点距離を調整します)、
- 絞りリング(レンズを通過する光の量を調整します)。
レンズエンコーダーを使用すると、カメラレンズの設定の変化を追跡するトラッキングシステムの機能を拡張することができます。これにより、仮想環境でのズーム、フォーカス、絞りなどの変化をモデリングすることが可能になります。
注:最近のトラッキングシステムの多くは、すでにこれらのデバイスを組み込んでいます。
注:Aximmetry では、トラッキングシステム(レンズエンコーダーなし)とサードパーティ製のレンズエンコーダーを組み合わせて使用することができます。
特筆すべき点
Aximmetry がサポートするトラッキングシステムの詳細については、以下のドキュメントをご覧ください。