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Motion tracking

Le Motion Tracking est littéralement un suivi de mouvement. Son principe est la sélection d'un environnement de pixels et le suivi de leur mouvement dans le cadre. Dès que le chemin des pixels parcouru dans la suite d'images est défini, il est possible de coller une incrustation d'images sur cet itinéraire. Dès lors, l'incrustation participe à l'animation.

Le Motion Tracking et l'utilisation de plugin de correction demande de l'expérience et des notions de perspectives. En effet, les variations des points de fuite par les mouvements d'angle de prise de vue et les mises à l'échelle par les travelling entre autres, apportent des contraintes pour des incrustations réussies. En ce sens, le Motion Tracking est à considérer comme un «logiciel» au sein de Cinelerra. La présentation qui suit n'a pas pour vocation de connaître tous les principes mais les bases d'utilisation. Vos idées de réalisation vous encourageront à l'utiliser régulièrement, particulièrement si vous appréciez les fictions comportant des fantaisies à la réalité ?

Une image nette et propre

Les prises de vues des caméras grand public ont un format de compression de 24 Mbits/s et celles professionnelles de 50 Mbits/s minimum. Plus la quantité de débit est limitée, plus le taux de compression est fort, de ce fait la qualité d'image est plus faible. Le suivi de mouvement demande une bonne prise de vue dans d'excellentes conditions d'éclairage et un bon compromis d'un rapport qualité/compression. Les conditions d'éclairage peuvent compenser un taux de compression grand public.

Afin de mieux cerner les paramètres couleurs des pixels, il est nécessaire d'avoir un fichier vidéo lumineux, non sur-exposé, ni sous-exposé. L'amélioration des contrastes est un atout. L'utilisation de l'histogramme pour réduire les informations non nécessaires à l'image, ainsi que l'égalisation des basses lumières et des hautes lumières sont fortement conseillées.

Les pixels sources ont des valeurs en terme de teinte, saturation, luminosité. C'est par le déplacement de ces valeurs de teintes qu'un tracé vectoriel naîtra. Ce tracé est ensuite appliqué à une piste vidéo dont l'objet graphique ou vidéo est défini comme une cible. Par reproduction, le déplacement de l'objet cible adoptera le même itinéraire que le bloc de pixels source. Le terme de niveau principal est aussi utilisé pour dire le niveau de source, et la cible peut être citée comme le niveau de destination.

Le tracé vectoriel transporte deux paramètres qui sont la translation et la rotation. La translation est le déplacement du bloc de pixel sur l'axe X et Y et la rotation correspond aux mouvements circulaires. Vous pouvez actionner les deux paramètres lors de la création du tracé ou n'en activer qu'un seul.

Les données réalisées par le calcul du tracé vectoriel de la piste vidéo source sont enregistrés sur le disque dur de votre ordinateur. Le niveau cible applique à l'image le tracé par le chargement des données du calcul.

Ce chapitre vous propose un exercice avec ces deux fichiers téléchargeables bientôt :

  • Un film : Cinelerra_Motion_Tracking_Post-It.mpeg 
  • Une image d'un masque de théâtre Nô : Cinelerra_Motion_Tracking_masque_no.png

Vous remarquerez que la personne sur le film dispose d'un artifice, en l’occurrence un Post-It. Cet accessoire par son uniformité de couleur va faciliter le calcul du tracé vectoriel de mouvement. Le Post-It est la source du suivi de mouvement. L'objet de la réalisation est d'appliquer le masque de théâtre sur le visage du personnage dans un souci de mouvement réaliste. Le masque est la cible où doit s'appliquer le tracé de mouvement. Dédiez à chaque objet graphique une piste vidéo. Placez le masque sur la piste supérieure, et le film sur la piste inférieure.

Vous remarquez immédiatement des erreurs de mises à l'échelle que vous corrigez dès maintenant par le plugin Mettre à l'échelle. Aussi, il est nécessaire d'égalisez les basses lumières et les hautes lumières du film par l'ajout du plugin Histogramme ou Luminosité/Contraste afin de distinguer le Post-It du fond blanc du mur et ainsi faciliter le calcul du tracé.

Définir la trajectoire

Le plugin Suivi de mouvement disponible dans la palette de Ressources>Effet vidéo montre à son ouverture une large fenêtre déroutante. Vous le déposez sur la piste source, soit le film.

Sur l'interface du plugin Suivi de mouvement , vous disposez de deux boîtes à cocher :

  • Suivre la translation
  • Suivre la rotation 

Dans un premier temps, vous activez la boîte Suivre la translation et délaissez Suivre la rotation. Cela a pour effet de vous concentrer sur les paramètres qui vous servent à définir la zone de pixel ou le bloc de pixel. En premier lieu, vous définissez le pivot du bloc de pixel, soit dans cet exemple le centre du Post-It, en jouant sur les valeurs de placement de celui-ci par X bloc et Y bloc. Vous pouvez agrandir la zone de visualisation en agrandissant l'image sur la fenêtre de Composition.

Vous définissez ensuite la taille du bloc du pixel en jouant sur le pourcentage hauteur/largeur de la taille du bloc pour la translation, afin que ce cadre délimite le Post-It. Puis dans un environnement légèrement plus large le rayon de recherche sur toute la zone de déplacement du Post-It tout au long du plan. Vous pouvez augmenter les pas de recherche suivant les possibilités de votre station de production vidéonumérique. Dans certaines versions de Cinelerra, le second bouton d'ajustement de Rayon de recherche et de Taille de bloc sont recouverts par les inscriptions du menu de droite, ne pas oublier de les régler également.

Au centre du rectangle, une flèche indique le tracé de la zone. Elle doit continuellement pointer le Post-It, sinon le masque va le perdre.

Ajustez les valeurs X bloc, Y bloc, Rayon de recherche et Taille de bloc jusqu'à ce que la flèche continue de pointer le Post-it.

Dans l'exemple proposé, l'option Suivre la rotationest facultative. La procédure est de même type, désactiver la translation apporte un confort de lecture.

Vous dessinez les vecteurs en activant la boîte à cocher Dessiner les vecteurs et dans Action vous annoncez Ne rien faire. Le terme de niveau inférieur signifie que la piste en arrière-plan est la source et la piste en avant-plan, la cible. Inversement, le niveau supérieur précise que la piste en arrière-plan est la cible et la piste en avant-plan, la source. Dans notre exemple, vous mettez le niveau sur Inférieur .

Faites des essais en lançant la lecture en vous assurant que la méthode de calcul est active : Calcul>Recalculer et vérifier que la boîte à cocher Dessiner les vecteurs est active. Si votre prévisualisation des vecteurs provoque un décrochement de la courbe, révisez vos paramètres.

Dès que votre trajectoire est correcte, vous pouvez enregistrer ce chemin par la liste déroulante Calcul>Enregistrer les données dans /tmp. Ces données enregistrées seront à appliquer à la cible.

Appliquer la trajectoire

Pour appliquer la trajectoire sur la piste vidéo, vous appliquez le plugin Suivi de mouvement sur la piste de destination. Ouvrez les options du plugin et dans la liste déroulante situé en bas de la fenêtre Calcul>Charger les coordonnées depuis /tmp. Puis vous lancez la lecture de l'animation par les commandes de contrôles de lecture.

  • Si votre image cible est décentrée, modifiez sa position.
  • Si aucun mouvement n'est actif, vérifiez la liste déroulante Action>Suivre les pixels.

Le Motion Tracking est l'outil des effets spéciaux. Il intègre différentes capacités vidéographiques comme le remplacement d'une affiche publicitaire dans une scène de rue. Les zones d'intérêts de l'image associées aux suivis de mouvements animent des filtres de couleurs, des définitions de zones masquées, des incrustations de dinosaures et autres êtres improbables dans une réalité. Tout ceci est maquillé, tronqué, transformé, magique… Le monde du cinéma est à vous !

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