Konversi C3D menjadi BVH

Sistem motion-capture dapat menghasilkan C3D, sementara game engine atau package character-animation hanya menerima BVH. Mengonversi file memerlukan penyelesaian lintasan marker ke skeleton; ini bukan sekadar penulisan ulang file-format.

Apa itu format C3D

C3D adalah container motion-capture biner yang digunakan untuk lintasan marker 3D tersinkronisasi, channel analog, pengukuran force-plate, event, dan metadata trial. Vicon Nexus, Qualisys Track Manager, Motion Analysis Cortex, sistem BTS, dan banyak aplikasi biomekanika dapat membuat atau mengekspor file C3D.

Sebuah trial biasanya berisi marker berlabel seperti LASI, RASI, LKNE, dan RKNE, tetapi C3D tidak mengharuskan adanya skeleton berartikulasi lengkap, hierarki bone, batas joint, atau rotasi joint yang telah di-solve. Label marker dan konvensi koordinat juga berbeda-beda antar capture system.

Apa itu format BVH

BVH, atau Biovision Hierarchy, menyimpan hierarki skeleton yang diikuti nilai channel per frame, biasanya translasi root dan rotasi joint Euler. Format ini didukung oleh Blender, Autodesk MotionBuilder, banyak game dan animation package, serta software lain yang menggunakan skeletal motion.

BVH berguna ketika tujuan akhirnya memerlukan bone yang siap digunakan untuk animasi. Struktur berbasis teksnya relatif mudah diperiksa dan dipertukarkan, tetapi biasanya tidak dapat mempertahankan label marker C3D, data force, sinyal analog, residual, informasi kualitas kamera, atau sebagian besar metadata trial. Simpan C3D asli sebagai sumber arsip.

Cara mengonversi C3D ke BVH

Workflow yang paling andal menggunakan aplikasi motion-capture atau animasi yang dapat mengimpor C3D, melakukan solve marker, dan mengekspor BVH. Autodesk MotionBuilder sesuai untuk pembersihan optical-data, pemetaan marker-set, character definition, solving, retargeting, dan ekspor BVH. Blender dapat melakukan proses yang sama dengan biaya lebih rendah, tetapi memerlukan C3D importer yang kompatibel dan lebih banyak setup manual.

1. Buka trial dalam capture atau software biomekanika yang membuatnya. Verifikasi frame rate, unit, arah axis, label marker, gap, dan frame range. Perbaiki marker yang salah label atau hilang, lalu filter lintasan yang bising sebelum melakukan solving.
2. Gunakan BTK atau ezc3d untuk inspeksi dan preprocessing lokal jika aplikasi asli tidak tersedia. Instal ezc3d dengan pip install ezc3d; software ini dapat membaca point C3D, data analog, parameter, dan timing, tetapi tidak menginfer skeleton atau menghasilkan BVH yang valid dengan sendirinya.
3. Dalam MotionBuilder, impor C3D melalui optical-data import command yang tersedia. Muat atau buat marker-set subjek, lalu petakan label ke body landmark seperti pelvis, lutut, pergelangan kaki, bahu, dan siku. Nama menu yang tepat dapat berbeda sesuai versi MotionBuilder dan opsi import yang terpasang.
4. Buat optical atau marker-to-skeleton solve. Tentukan rest pose, proporsi subjek, panjang bone, hierarki parent-child, root marker, serta marker filter yang diperlukan. Marker cloud generik tidak cukup untuk menentukan skeleton yang andal.
5. Periksa motion yang telah di-solve untuk menemukan limb kiri dan kanan yang tertukar, arah hadap yang salah, foot sliding, inversi lutut, kesalahan bahu, dan diskontinuitas yang disebabkan oleh occlusion. Perbaiki data marker atau pengaturan solve sebelum melakukan baking.
6. Characterize skeleton yang telah di-solve, bake animasi joint, tetapkan frame range dan sample rate yang diperlukan, lalu ekspor motion sebagai BVH. Pilih root, channel translasi, konvensi axis, dan urutan rotasi Euler yang tepat untuk software tujuan.

Dalam Blender, instal C3D importer yang mendukung versi Blender yang terpasang, impor lintasan marker, buat atau impor armature dengan proporsi yang sesuai, constraint armature ke marker, bake action yang dihasilkan, lalu gunakan File → Export → Motion Capture (.bvh). BVH exporter Blender menulis armature yang sudah ada; exporter ini tidak secara andal mengubah point marker yang tidak berlabel menjadi skeleton manusia.

Pemeriksaan kualitas dan kompatibilitas

• Unit: Data C3D sering dinyatakan dalam milimeter, sementara BVH reader dapat menginterpretasikan nilainya sebagai sentimeter atau scene unit arbitrer. Terapkan scale yang diperlukan pada panjang bone dan translasi root, lalu verifikasi tinggi subjek dan jarak perpindahannya.
• Axis: pastikan up axis, arah forward, handedness, dan koordinat origin pada kedua aplikasi. Ketidaksesuaian dapat memutar, mencerminkan, atau membalik motion.
• Urutan rotasi: BVH mendeklarasikan urutan channel setiap joint dalam hierarkinya. Importer yang mengasumsikan urutan Euler berbeda dapat menghasilkan puntiran limb yang tampak, meskipun source solve sudah benar.
• Root motion: tentukan apakah BVH harus memuat translasi horizontal, translasi vertikal, dan rotasi arah hadap. Sebagian tujuan mengharapkan locomotion pada root; tujuan lainnya menggunakan animasi in-place.
• Timing frame: pertahankan frame range dan sampling rate C3D kecuali resampling memang disengaja. Pastikan frame time pada header BVH sesuai dengan playback rate tujuan.
• Gap dan occlusion: marker yang hilang atau salah label dapat menghasilkan joint pop, rotasi yang tidak masuk akal, dan foot sliding. Isi gap atau keluarkan segmen yang terdampak sebelum baking.
• Kehilangan data: BVH umumnya hanya mempertahankan skeleton dan channel animasi. Ekspor C3D yang telah dibersihkan atau format analisis lain secara terpisah jika force plate, sinyal analog, event, residual marker, atau lintasan asli mungkin diperlukan di kemudian hari.

Online converter dan alternatif

Tidak ada generic online C3D-to-BVH converter yang secara luas dapat diandalkan karena konversi ini memerlukan marker model dan skeletal solve khusus subjek, bukan sekadar parser format. Situs generic file-conversion tidak dapat menginfer hierarki bone atau rotasi joint. Gunakan software dari vendor capture, MotionBuilder, atau workflow Blender lokal; hindari mengunggah data motion-capture yang dapat mengidentifikasi seseorang atau bersifat proprietary ke service yang tidak terverifikasi.