La capture ou la captation du mouvement consiste à échantillonner (capter) les coordonnées 3D et la silhouette d’un sujet sur une certaine période de temps. Le sujet peut être une personne, un animal, ou une machine. Dans le cas où le sujet est une personne, il est souvent désigné comme « acteur ». Dans l’industrie du cinéma ou de l’animation, la capture de mouvement est souvent abrégée en « Mocap » pour « Motion Capture ».

La capture de mouvements sert à collecter toutes sortes d’informations sur le mouvement d’un ou de plusieurs sujets, de telle sorte que les paramètres liés au mouvement (par exemple la vitesse, l’angle, la distance etc..) puissent être connus, analysés, et exploités pour diriger d’autres applications. Lorsque les données sur le mouvement sont utilisées pour analyse,  ce sont des applications scientifiques qui sont concernées : analyse sportive, contrôle de robots,, biomécanique…  Lorsque les données sur le  mouvement sont utilisées pour animer un personnage virtuel, simuler un mouvement, les applications concernées sont la production d’effets spéciaux, de programmes télé, de films, de jeux vidéos.  Lorsque les données sont utilisées en temps réel, on parle de réalité virtuelle, pour des domaines comme le jeu interactif, la direction virtuelle de musique, la réhabilitation virtuelle…

La forme la plus ancienne de capture 3D consistait à utiliser des caméras pour filmer une séquence d’images du sujet. Les images étaient ensuite analysées pour déterminer les mouvements en 2D du sujet. Encore en usage aujourd’hui, cette technologie est cependant passée à la 3D en utilisant plusieurs caméras autour du sujet pour le filmer de toutes les directions. Des ordinateurs analysent ensuite les images.
La difficulté d’un tel système réside en la pertinence des mouvements qui seront reconnus par l’ordinateur ensuite, et qui peuvent différer de ceux désirés. Le niveau de précision est également tout relatif.

Le problème récurrent de la précision et du caractère aléatoire de l’analyse par ordinateur a ouvert la voie à une autre technique de capture de mouvement qui utilise des marqueurs sur le sujet pour indiquer aux caméras les points à suivre lors du mouvement. Des systèmes électro magnétiques, gyroscopiques, ou à base de fibre de verre ont vu le jour. Ils sont aujourd’hui supplantés par les technologies optiques (utilisant des capteurs optiques). On distingue 2 catégories de capture optique : passive et active, selon les marqueurs utilisés sur le sujet. Un marqueur passif n’émet aucune lumière, il se contente de la refléter. Un marqueur actif émet une lumière.

Les systèmes de capture de mouvements peuvent être tout intégrés : ils se composent alors d’une seule pièce d’équipement qui est portée par le sujet. Les systèmes de capture utilisant des gyroscopes, ou électromagnétiques sont dans cette catégorie. Les systèmes optiques utilisent des marqueurs et des capteurs, les capteurs sont placés autour de l’espace de capture.

Les données collectées par des systèmes intégrés sont référencées par rapport à la position et la posture initiale du corps du sujet. Toutes les coordonnées ensuite collectées le sont par un phénomène d’accumulation basé sur la position initiale du sujet. Cette méthode peut induire des déviations importantes. Pour pallier à ces déviations de coordonnées, les systèmes intégrés ont recours à des éléments de mesure extérieurs qui doivent être placés autour du sujet, ils perdent ainsi leur caractère de système intégré.

Les données collectées par un système de capture de mouvement optique sont référencées par rapport à des objets posés sur le sol et immobiles. A moins que ceux-ci soient déplacés, les coordonnées de référence absolue ne peuvent dévier. En l’absence d’objets immobiles de référence, ou si ceux-ci ne sont plus immobiles, les systèmes optiques requièrent une calibration pour ré-établir les coordonnées de référence.
D’un système à l’autre, l’étape de calibration peut se révéler longue et complexe, et doit être répétée à intervalle régulier.

Il existe des systèmes de capture de mouvements basés sur au moins 7 technologies distinctes. Selon l’application et le but recherché, choisir le bon système peut se révéler un véritable casse-tête.
Voici les questions à se poser pour aider à la décision :

- Quelle est la taille de l’espace de capture dont vous avez besoin ?
- De quelle espace disposez-vous pour installer le système lui-même ?
- Avez-vous besoin dune extrême précision ?
- Quelle sera la complexité des mouvements à capturer ?
- Souhaitez-vous capturer des mouvements selon un angle particulier ?
- Voulez-vous utiliser les données collectées en simultané ? (en temps réel)
- En cas d’utilisation en temps réel avec d’autres applications, pouvez-vous admettre des blocages du système, conséquence de certaines technologies de capture ?
- Etes-vous prêt à apprendre à vous server des opérations complexes propres à certains systèmes ?
- Souhaitez-vous faire la calibration vous-même ou avoir une calibration automatique ?
- Combien de nouveaux utilisateurs se serviront-ils du système et devront en apprendre le fonctionnement?
- Quelles ressources avez-vous à votre disposition pour traiter et optimiser les données avant de les utiliser ?
- Avez-vous besoin d’un système facilement transportable,  à installer en quelques minutes?

Les systèmes de capture de mouvement diffèrent entre eux aussi bien en terme de technologie utilisée et en performances qu’en niveau de prix. Choisir le mauvais système  (pour des raisons de prix) vous couterait plus cher à l’usage. Plusieurs systèmes finissent par tomber en désuétude parce que trop complexes à utiliser, mettre en œuvre, ou parce que les données collectées ne sont pas assez fiables pour les applications considérées.

Bien souvent les nouveaux utilisateurs n’ont ni le temps ni le courage d’apprendre un fonctionnement complexe ou de se livrer à des opérations de calibration à chaque allumage du système.

En conséquence, une de vos priorités principales à l’achat devra toujours être la facilité d’utilisation par vous-même.

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