Image courtesy of Cosmo AV
Em abril de 2019, ocorreu um incêndio devastador na icônica Catedral de Notre-Dame, em Paris. Com início nos beirais do edifício, o fogo logo engoliu a torre e a maior parte do telhado de madeira, queimando durante toda a noite e até o dia seguinte.
O que se seguiu foi um projeto épico de restauração, com mais de 1.200 pessoas trabalhando juntas ao longo de cinco anos para reparar os danos.
Artesões habilidosos, junto de trabalhadores de pedreiras, carpinteiros, fabricantes de argamassa e mestres lapidários foram contratados para reconstruir a catedral com os mesmos materiais e técnicas de construção do século XII.
Em dezembro de 2024, a catedral ressurgiu das cinzas numa grande cerimônia de reabertura transmitida durante o horário nobre da TV.
Para exibir a arquitetura restaurada em toda a sua glória, a France Télévisions contratou os serviços da empresa de mapeamento de vídeo Cosmo AV que, por sua vez, solicitou a ajuda do especialista em mapeamento de projeções Antoine Bourgouin para produzir a iluminação arquitetônica espetacular para o evento.
Image courtesy of Cosmo AV
Mapeamento de projeção com a Unreal Engine
Antoine Bourgouin se interessou pela ideia de usar edifícios como telas para gigantescos elementos visuais trompe-l'œil em 2010.
Trompe-l'œil (do francês “enganar os olhos”), é um termo artístico para a ilusão óptica altamente realista de espaços tridimensionais e objetos numa superfície bidimensional.
É mais frequentemente associado a uma técnica de pintura pela qual o espectador é enganado a perceber objetos ou espaços pintados como reais.
No início do seu desenvolvimento, não havia ferramentas no mercado para realizar esse tipo de trabalho. Se você quisesse criar elementos visuais que pudessem ser redimensionados para corresponder aos contornos de um edifício, teria que desenvolver seu próprio programa de computador.
Atualmente, Bourgouin pode contar com especialistas que usam o Modulo Player (um software que atua como um controlador de projetor de vídeo) para reproduzir projeções de vídeo complexas em superfícies como paredes ou edifícios, distorcendo e ajustando o vídeo com precisão para se ajustar a cada superfície.
Ele está levando a arte do mapeamento de projeção ainda mais longe ao introduzir tecnologia em tempo real no processo.
Enquanto o mapeamento de vídeo tradicional envolve a projeção de vídeos pré-gravados, Bourgouin frequentemente usa a Unreal Engine para desenvolver seus elementos visuais e projetá-los em tempo real nos edifícios.
Foi essa inovação que o levou a se candidatar para um MegaGrant com a ideia de produzir videogames monumentais, onde os smartphones de jogadores atuam como um controle. Foi assim que ele conheceu Pierre-Yves Toulot, CEO da Cosmo AV e cofundador da IntensCity.
Image courtesy of Cosmo AV
Mapeamento da iluminação num modelo 3D
A Cosmo AV foi convidada pela emissora pública nacional de televisão da França, France Télévisions, para criar os elementos visuais com mapeamento de projeção para a reabertura de Notre-Dame.
Um dos pedidos foi a produção de um belo espetáculo de luzes para exibir a fachada da catedral.
Toulot e Bourgouin já colaboraram em projetos semelhantes, recorrendo às habilidades de Jean-Francois Touchard, um talentoso designer de iluminação arquitetônica tradicional, quando o trabalho exigia uma elegância especial.
Fazia todo o sentido para Toulot trazer Bourgouin e Touchard para o projeto de Notre-Dame.
Para começar, Bourgouin importou um modelo 3D escaneado da catedral de Notre-Dame para a Unreal Engine, um processo tão simples quanto importar um arquivo FBX.
"Com as tecnologias Unreal e Nanite, não presto mais atenção à densidade de polígonos de uma malha importada", explica Bourgouin. “O modelo de Notre-Dame era uma malha de quatro milhões de triângulos, e é muito fácil lidar com esse número de polígonos na Unreal dos dias de hoje!”
O Nanite é um sistema de geometria virtualizada da Unreal Engine 5 que possibilita a criação de modelos 3D muito detalhados com uma quantidade enorme de polígonos que causam impacto mínimo no desempenho. Esse sistema foi usado para renderizar uma malha incrivelmente precisa da catedral, com precisão até nos menores detalhes.
A equipe adicionou 500 luzes (omnidirecionais, spot e retangulares) no modelo 3D para destacar todos os detalhes do monumento. Essas luzes precisavam estar harmonizadas em intensidade, temperatura e cor.
“Meu maior desafio neste projeto foi a quantidade de luzes para manipular”, explica Bourgouin. "Mas, usando Blueprints feitos em tempo real e marcando atores de luz para criar grupos diferentes, consegui trabalhar com muita fluidez."
Pierre-Yves foi o diretor artístico, enquanto Jean-François trouxe a experiência para a implementação prática da iluminação dos detalhes da catedral.
Para cada estátua, a equipe colocou dois ou três holofotes, acentuando a forma e as dimensões das esculturas ao manipular cuidadosamente as sombras.
Eles usaram os perfis de luz da Illuminating Engineering Societ (IES) para garantir que a iluminação 3D correspondesse com precisão à forma como as luzes do mundo real exibiriam os detalhes de cada arco, sacada e outros elementos arquitetônicos, e deram um toque a mais com a temperatura da luz para enfatizar a profundidade.
As configurações de iluminação foram renderizadas como uma imagem e, depois, projetadas na Notre-Dame usando 30 projetores de vídeo de alta luminosidade da Panasonic, em conjunto com o sistema Modulo Player.
Utilização do MegaLights e do Lumen
Para o projeto da Notre-Dame, a equipe projetaria elementos visuais pré-gravados na catedral, mas o uso de tecnologia em tempo real trouxe muitas vantagens no design da iluminação.
Para testar como a iluminação ficaria no edifício real, a equipe foi capaz de atualizar o modelo 3D na Unreal Engine em tempo real enquanto estavam no local, visualizando os resultados instantaneamente na catedral e fazendo ajustes conforme necessário.
Bourgouin destaca o poder do sistema de iluminação em conjunto com o Nanite como um dos principais motivos para usar a Unreal Engine no projeto.
Segundo Bourgouin: “Tínhamos a capacidade de trabalhar de forma fluída numa malha de alta contagem de polígonos com muitas luzes de forma que o resultado é aquilo que você está vendo. Não precisei imaginar o resultado de uma renderização como em softwares de modelagem 3D tradicionais.”
Ele também destaca o MegaLights, uma nova funcionalidade poderosa lançada recentemente na UE 5.5.
O MegaLights é uma ferramenta experimental que possibilita que os artistas adicionem centenas de luzes dinâmicas com projeção de sombras em suas cenas. Ele pode ser usado junto com o Lumen, a funcionalidade de iluminação global dinâmica e reflexos da Unreal Engine para obter uma iluminação ultrarrealista.
Segundo Bourgouin: “O MegaLights foi uma das funcionalidades mais úteis. Pude trabalhar com diversas luzes sem comprometer as sombras em tempo real. Essa é uma funcionalidade fantástica para complementar o Lumen.”
Restaurando a glória de Notre-Dame
O trabalho de iluminação de Bourgouin, junto com Toulot e Touchard, desempenhou um papel essencial na grande reabertura de um dos monumentos mais famosos de Paris.
Com a ajuda da Unreal Engine, a equipe destacou o incrível trabalho de todos os restauradores e exibiu a Notre-Dame em toda a sua glória.
“A Notre-Dame de Paris é um daqueles edifícios que você sonha em trabalhar quando faz mapeamento de projeção”, diz Bourgouin. “Poder contribuir nesse projeto foi uma grande honra.”
Como instalar a Unreal Engine
Baixar o inicializador
Antes de instalar e executar o Unreal Editor, você precisará baixar e instalar o Inicializador da Epic Games.
Instale o Inicializador da Epic Games
Depois de baixá-lo e instalá-lo, abra o inicializador e inicie a sessão ou crie uma conta da Epic Games.
Obtenha suporte ou reinicie o download do Inicializador da Epic Games na Etapa 1.
Instalar a Unreal Engine
Depois de iniciar a sessão, vá até a aba "Unreal Engine" e clique no botão "Instalar" para baixar a versão mais recente.
Veja como instalar