用RealityCapture和UE保护欧洲皇室遗产

2023年2月28日
我们需要以古为鉴,才能为迎接未来做好准备。从古迹到文物和个人收藏,将世界各地的重要遗产保存下来,是让下一代人接触和了解全球历史的关键。如今的技术提供了一种完美的解决方案:数字化。
 
例如,Artzenal就在着手开展文化保存项目,帮助守护这些历史。从制作初期的2D草图,到创建高质量的3D内容和人物美术,这家位于斯洛伐克的组织提供了全方位的数字化美术服务。
 

奥地利皇后兼匈牙利女王茜茜

在最近一个项目中,Artzenal使用RealityCapture虚幻引擎以数字方式重制了奥地利伊丽莎白皇后的私人收藏。除了这些包含家具、艺术品、服饰和其他私人物品的收藏外,这支团队还重建了她在美泉宫和维也纳霍夫堡宫的房间,展现了它们在19世纪末的样子。
 

出生于巴伐利亚的女公爵伊丽莎白(也就是大众所知的茜茜)于1854年与弗朗茨·约瑟夫皇帝结婚,成为了奥地利的皇后。1867年,由于在促成奥匈帝国建立双重君主制的过程中发挥了重要作用,她被加冕为匈牙利女王。

茜茜是奥地利在位时间最长的皇后,被认为是世界上最美丽的女人之一,以叛逆和自由不羁的天性而闻名。她凭借众多功绩和成就在19世纪末的女性中独立不群,因此,即使是在一百多年后的今天,她仍是充满魅力的话题人物。
 

捕捉历史

按照最初的构想,这个项目背后的动因是希望提供一种带有教育元素的互动体验,让人们通过“寓教于乐”的媒介深入了解这位皇后生命中的不同时期。

官方试点项目是由拥有藏品并策划展览的美泉宫与总部位于德国的许可专家Culture XR和Artzenal合作开展的,后者使用多种新技术组合执行和开发了数字解决方案。

为了将收藏品数字化,并重现皇室房间,团队不仅需要高质量的摄影测量工具,还必须能够详尽无遗地构建逼真的3D环境,供人们实时体验。

RealityCapture是一种顶级的摄影测量解决方案,允许你通过照片、激光雷达扫描或两者的结合,自动创建高度精致的3D纹理网格体。在参与“茜茜皇后”项目前,Artzenal已经有了数年的RealityCapture使用经验——主要是为游戏和电影制作高质量3A级内容。他们知道,这款软件可以处理重要遗产项目所要求的细节精度。
Artzenal的业务开发和营销经理Milan Kubinec说:“我们拥有长期使用RealityCapture的经验,因此选择它进行摄影测量是理所当然的,在我们看来,要重现可能需要成千上万张照片的大型资产,它是眼下最好的软件。”他又补充说,团队不仅认为它提供了市面上质量最高的结果,对整个过程的速度和通过CLI(命令行界面)脚本自动执行任务的能力也有很高的评价。

Artzenal团队结合使用了激光雷达扫描和摄影测量,这两种技术分别用来捕捉房间和资产。他们首先通过激光雷达扫描了整个环境,然后使用高分辨率相机(在某些情况下,也用到了微距镜头)捕捉每件独特家具、艺术品和服饰的最小细节。对于有光泽的物品,在可能和必要的情况下,他们还使用了交叉极化。此外,他们还拍摄了没有多余细节的单张照片,以便在虚幻引擎中创建供较大区域使用的可平铺材质。
“摄影测量的过程包括拍摄整个物体及其环境,我们需要覆盖到每个平方厘米,并突显所有细节和特定材质(这需要更多图像),这样才能实现最高级别的真实度和质量。”Milan说,“扫描阶段有一些需要遵循的步骤。我们首先要拍摄比例尺,用作参考,然后准备色卡,接下来才是扫描本身。”
 

创造超逼真的环境

RealityCapture将自动依据这些数据构建3D网格体,团队可以将这些网格体导入虚幻引擎,将房间重建成茜茜皇后住在那里时的样子。“在实现真实感方面,虚幻引擎的能力无与伦比,使我们能够为数字化内容注入活力,”Milan说,“它能够确保资产看起来如同是在原本的环境中那样真实。

“你可以按照茜茜皇后生前的实际布置,身临其境地体验19世纪末的美泉宫。我们不仅能够布置家具、环境和建筑结构,还能列出她的私人物品供人们浏览,结果实在令人惊叹。”
 
项目的过程往往不会一帆风顺。团队遇到了意想不到的挑战——不是来自技术,而是来自环境。

“严格执行的规定让我们感到非常诧异。”Milan解释说,“拍摄绝大多数资产时,我们都被禁止使用闪光灯,我们从始至终都受到了严密的监管,而且由于害怕造成污染,拍摄现场绝对不允许出现任何食物或饮料。实际上,我们不得不透过玻璃罩子拍摄一些资产。如果没有RealityCapture和虚幻引擎,我们拍摄的照片将无法满足光照、反射和颜色匹配等方面的质量要求。”
 

捕捉未来:RealityCapture和虚幻引擎

通过结合使用RealityCapture和虚幻引擎,团队认为Artzenal成功生成了业内目前最逼真的场景,在这个过程中,他们制作了大量可调整的互动内容资源。

该VR演示在利雅得的LEAP 2023大会上首次亮相,成千上万的访客通过它首次体验了虚拟游览。在演示中,他们可以在数字化房间中走动,并与藏品互动。

Artzenal已经将这些工具牢牢地整合到了工作流程中,现在,他们所有的项目都已在使用这项技术。随着虚幻引擎5最新功能——如Nanite虚拟化微多边形几何体Lumen动态全局光照和反射——的推出,优化过程得到了极大改善,处理时间从几个月缩短到了几周,实时实现逼真效果也比以往更加容易了。

“通过使用这种强大的技术组合,我们可以真正捕捉到现实的本质。”Milan说,“它不仅能够帮助我们创建资产当前状态的高保真副本,还能让我们重新想象它最辉煌的时候。RealityCapture和虚幻引擎的结合可以创造出一种电影般的氛围,在推进故事讲述的同时,也将我们扫描的数据提升到了另一个层次。”
这里进一步了解RealityCapture、虚幻引擎以及Epic Games生态系统中的其他工具。

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