Convertir C3D a BVH

Un sistema de captura de movimiento puede producir C3D, mientras que un motor de juegos o un paquete de animación de personajes solo acepta BVH. La conversión de los archivos requiere resolver las trayectorias de los marcadores sobre un esqueleto; no consiste simplemente en reescribir el formato de archivo.

Qué es el formato C3D

C3D es un contenedor binario de captura de movimiento utilizado para almacenar trayectorias sincronizadas de marcadores 3D, canales analógicos, mediciones de plataformas de fuerza, eventos y metadatos de ensayos. Vicon Nexus, Qualisys Track Manager, Motion Analysis Cortex, los sistemas BTS y muchas aplicaciones biomecánicas crean o exportan archivos C3D.

Un ensayo suele contener marcadores etiquetados como LASI, RASI, LKNE y RKNE, pero C3D no requiere un esqueleto articulado completo, una jerarquía de huesos, límites articulares ni rotaciones articulares resueltas. Las etiquetas de los marcadores y las convenciones de coordenadas también varían entre los sistemas de captura.

Qué es el formato BVH

BVH, o Biovision Hierarchy, almacena una jerarquía de esqueleto seguida de valores de canal por fotograma, normalmente la traslación de la raíz y las rotaciones articulares de Euler. Es compatible con Blender, Autodesk MotionBuilder, muchos paquetes de juegos y animación, y otros programas que consumen movimiento esquelético.

BVH resulta útil cuando el destino necesita huesos listos para animación. Su estructura basada en texto es relativamente fácil de inspeccionar e intercambiar, pero normalmente no puede conservar las etiquetas de los marcadores de C3D, los datos de fuerza, las señales analógicas, los residuos, la información de calidad de las cámaras ni la mayoría de los metadatos del ensayo. Conserva el C3D original como fuente de archivo.

Cómo convertir C3D a BVH

El flujo de trabajo más fiable utiliza una aplicación de captura de movimiento o animación que pueda importar C3D, resolver los marcadores y exportar BVH. Autodesk MotionBuilder es adecuado para la limpieza de datos ópticos, la asignación de conjuntos de marcadores, la definición de personajes, la resolución, el retargeting y la exportación a BVH. Blender puede realizar el mismo proceso a menor coste, pero necesita un importador de C3D compatible y una configuración más manual.

1. Abre el ensayo en el software de captura o biomecánico que lo creó. Verifica la frecuencia de fotogramas, las unidades, las direcciones de los ejes, las etiquetas de los marcadores, los espacios y el rango de fotogramas. Corrige los marcadores mal etiquetados o ausentes y filtra las trayectorias ruidosas antes de resolverlas.
2. Utiliza BTK o ezc3d para la inspección y el preprocesamiento local cuando la aplicación original no esté disponible. Instala ezc3d con pip install ezc3d; puede leer puntos C3D, datos analógicos, parámetros y temporización, pero no infiere un esqueleto ni produce un BVH válido por sí mismo.
3. En MotionBuilder, importa el C3D mediante el comando de importación de datos ópticos disponible. Carga o crea el conjunto de marcadores del sujeto y asigna las etiquetas a referencias anatómicas como la pelvis, las rodillas, los tobillos, los hombros y los codos. Los nombres exactos de los menús pueden variar según la versión de MotionBuilder y las opciones de importación instaladas.
4. Crea la resolución óptica o de marcadores a esqueleto. Define la pose de reposo, las proporciones del sujeto, las longitudes de los huesos, la jerarquía padre-hijo, el marcador raíz y los filtros de marcadores necesarios. Una nube genérica de marcadores no basta para determinar un esqueleto fiable.
5. Inspecciona el movimiento resuelto para detectar extremidades izquierdas y derechas intercambiadas, una dirección de orientación incorrecta, deslizamiento de los pies, inversiones de las rodillas, errores en los hombros y discontinuidades causadas por oclusiones. Corrige los datos de los marcadores o la configuración de resolución antes de hornear la animación.
6. Caracteriza el esqueleto resuelto, hornea la animación de las articulaciones, establece el rango de fotogramas y la frecuencia de muestreo necesarios y, a continuación, exporta el movimiento como BVH. Selecciona la raíz correcta, los canales de traslación, la convención de ejes y el orden de rotación de Euler adecuados para el software de destino.

En Blender, instala un importador de C3D compatible con la versión instalada de Blender, importa las trayectorias de los marcadores, crea o importa un armature con proporciones adecuadas, restringe el armature a los marcadores, hornea la acción resultante y utiliza File → Export → Motion Capture (.bvh). El exportador de BVH de Blender escribe un armature existente; no convierte de forma fiable puntos de marcadores sin etiquetar en un esqueleto humano.

Comprobaciones de calidad y compatibilidad

• Unidades: los datos C3D suelen expresarse en milímetros, mientras que los lectores de BVH pueden interpretar los valores como centímetros o unidades de escena arbitrarias. Aplica la escala necesaria a las longitudes de los huesos y a las traslaciones de la raíz y, después, verifica la altura del sujeto y la distancia recorrida.
• Ejes: confirma el eje vertical, la dirección hacia delante, la orientación de la mano y el origen de coordenadas en ambas aplicaciones. Una discrepancia puede rotar, reflejar o invertir el movimiento.
• Orden de rotación: BVH declara el orden de los canales de cada articulación en su jerarquía. Un importador que presuponga otro orden de Euler puede crear una torsión aparente de las extremidades incluso cuando la resolución de origen sea correcta.
• Movimiento de la raíz: decide si el BVH debe contener traslación horizontal, traslación vertical y rotación de orientación. Algunos destinos esperan la locomoción en la raíz; otros utilizan una animación en el sitio.
• Temporización de los fotogramas: conserva el rango de fotogramas y la frecuencia de muestreo de C3D, salvo que el remuestreo sea intencionado. Confirma que el tiempo de fotograma de la cabecera BVH coincida con la frecuencia de reproducción del destino.
• Espacios y oclusiones: los marcadores ausentes o mal etiquetados pueden producir saltos articulares, rotaciones inverosímiles y deslizamiento de los pies. Rellena los espacios o excluye los segmentos afectados antes de hornear la animación.
• Pérdida de datos: BVH generalmente conserva únicamente un esqueleto y los canales de animación. Exporta por separado un C3D limpio u otro formato de análisis si posteriormente se necesitan plataformas de fuerza, señales analógicas, eventos, residuos de marcadores o las trayectorias originales.

Convertidores en línea y alternativas

No existe un convertidor genérico de C3D a BVH ampliamente fiable porque la conversión requiere un modelo de marcadores específico del sujeto y una resolución esquelética, no solo un analizador de formatos. Los sitios genéricos de conversión de archivos no pueden inferir la jerarquía de huesos ni las rotaciones articulares. Utiliza el software del proveedor del sistema de captura, MotionBuilder o un flujo de trabajo local con Blender; evita subir datos de captura de movimiento identificables o de propiedad a servicios no verificados.