Dziedzictwo architektoniczne jest echem wydarzeń z przeszłości, ówczesnej kultury i uwarunkowań ekonomicznych regionu. Niestety, miejsca zabytkowe na całym świecie często są zdegradowane. Nie posiadają kompletnej dokumentacji bądź źródeł, z których można czerpać informacje na ich temat. Ponadto, miejsca te często są narażone na wandalizm ze strony turystów lub kataklizmy przyrodnicze. Zapraszamy do zwiedzenia wirtualnych miejsc Dziedzictwa Kulturowego za pomocą Twinmotion i RealityCapture.

W 2004 roku, profesor Heinz Rüther z uniwersytetu w Kapsztadzie opracował Projekt Zamani. To kompleksowe założenie miało umożliwić dostęp do wysokiej jakości kopii zabytków każdej osobie posiadającej dostęp do Internetu. Miały mieć format cyfrowy i obejmować wszystkie miejsca dziedzictwa kulturowego na świecie. W pierwszej kolejności prof. Rüther skupił się na Afryce.

Inicjatywa ta odgrywa również kluczową rolę w edukowaniu społeczeństwa na temat rosnącej potrzeby ochrony obiektów zabytkowych. Przez ostatnie 17 lat, podczas ścisłej współpracy z UNESCO oraz World Monument Fund, zespół – kierowany przez profesora Rüthera udokumentował cyfrowo ponad 65 miejsc w 18 krajach. Dzięki temu, dziś możemy oglądać piękne i angażujące animacje 3D, stworzone za pomocą dwóch programów: Twinmotion i RealityCapture.

Pierwszym krokiem do cyfrowego odtworzenia zabytków był wybór odpowiedniego oprogramowania.

W projekcie wykorzystano RealityCapture - narzędzie do fotogrametrii, które umożliwia tworzenie ultra realistycznych modeli 3D poprzez nakładanie serii obrazów i skanów laserowych na mapy. Następnie uzyskane modele 3D dopracowano w Twinmotion.

Podczas realizacji poszczególnych projektów zbierane są ogromne ilości punktów do wirtualnej chmury oraz dane fotograficzne, które RealityCapture jest w stanie przetworzyć i scalić w jeden model 3D o bardzo wysokiej rozdzielczości.

Program upraszcza model budowli poprzez zredukowanie ilości krzywych i ogranicza je do siatki trójkątów. Następnie mapy i tekstury zostają wyodrębnione z oryginalnych zdjęć i nanoszone są na mapę. Rezultatem jest wysokiej jakości model z teksturami, gotowy do zaimportowania do Twinmotion. W celu otrzymania wysokiej jakości wyników, wbudowany silnik Unreal Engine optymalizuje płynność całej operacji poprzez tworzenie siatki OBJ w odpowiedniej skali. Są one wykorzystywane przez algorytmy Twinmotion.

Gdy model 3D znajdzie się w środowisku Twinmotion oprogramowanie bez trudu importuje zasoby w wysokiej rozdzielczości wraz z teksturami. Następnie zespół ludzi może dodać ostatnie szlify do tworzonej wizualizacji, umożliwiając projektowi wkroczenie w sferę narracji i opowiadania historii, nie tylko poprzez obrazy ale i animacje.

„Twinmotion pozwala nam ożywić miejsce dla tych, którzy nie mogą go odwiedzić na żywo” — mówi McDonald. „Staramy się tworzyć animacje, które nie tylko pokazują model 3D, ale przenoszą odbiorcę do krainy, która - w sposób nie przekłamany - odpowiada rzeczywistości”.

Twinmotion pozwala osiągnąć najwyższy poziom fotorealizmu. Darmowa biblioteka Quixel Megascans zapewnia dostęp do zeskanowanych wcześniej zasobów najwyższej jakości. Można również zaimportować swoje dane w celu stworzenia krajobrazu ukazującego kontekst w jakim znajduje się opracowywany zabytek.

W Twinmotion można intuicyjnie zmienić położenie słońca w zależności od lokalizacji geograficznej obiektu. Stworzenie scenerii zachodzącego słońca bądź rozgwieżdżonego nieba podczas bezchmurnej nocy nie stanowi problemu. Poświęcenie czasu na dopracowanie tego typu szczegółów ma kluczowe znaczenie dla wiarygodności efektu końcowego.

Dzięki zestawom scen – dostępnych z panelu głównego oprogramowania – można intuicyjnie tworzyć animacje, dobierając oświetlenie, ustawiając kąt pochylenia kamery. Zoptymalizowane jest również sterowanie kamerą podczas nagrywania klipów oraz wykonywanie takich czynności jak automatyczne otwieranie drzwi, gdy zbliża się nagrywający.

Po zakończeniu pokazu, zespół może wyeksportować nieruchome obrazy, standardowy format filmu lub film 360° czy szerokie panoramy do wysokiej rozdzielczości. Gotowe pliki – w postaci URL - można wysłać osobie znajdującej się w dowolnym miejscu na świecie za pośrednictwem Twinmotion Cloud. To rozwiązanie daje dostęp do stworzonych obrazów z dowolnej przeglądarki, na każdym urządzeniu. Nie ma potrzeby posiadania zewnętrznego sprzętu, pobierania dodatkowego oprogramowania czy nakładek. Prezentowane efekty można oglądać również za pośrednictwem gogli VR.

Pomimo swoich zaawansowanych funkcji, Twinmotion słynie z łatwości i płynności użytkowania. Nie ma problemu z rozpoczęciem pracy i stworzenia swoich pierwszych projektów – krzywa uczenia się jest wypłaszczona – co przekłada się na zwiększoną produktywności i osiąganie szybszych wyników.

„W Twinmotion jesteśmy w stanie w bardzo szybkim czasie generować piękne, wysokiej jakości animacje” – mówi McDonald. „Wcześniej, w innym oprogramowaniu zajmowało nam to o wiele więcej czasu”.

W 2021 postanowiono zinwentaryzować cyfrowo fort niewolników na wyspie Bunce. Pracownicy zespołu Zamani odwiedzili Sierra Leone w ramach projektu World Monuments Fund, mającego na celu udokumentowanie Old Fourah Bay College we Freetown.

Bunce - to niezamieszkana wyspa o długości niecałych 500 metrów. Założona została jako stacja na drodze handlu niewolnikami w 1670 roku. Miejsce przestano wykorzystywać 140 lat później i wyspa została ostatecznie opuszczona. W 1948 roku wyspa Bunce została uznana za pomnik narodowy.

Kolejnym miejscem, nad którym pracował Zamani Project, był rejon Mapungubwe. Rejon położony na północnej granicy Republiki Południowej Afryki, sąsiadującej z Zimbabwe i Botswaną. Miejsce uważane jest za największe królestwo subkontynentalne (zanim zostało opuszczone w XIV wieku). Pozostając w dużej mierze nietknięte, Mapungubwe obejmowało liczne założenia pałacowe oraz całe obszary osadnicze sprzed wieków. Posiada również dwa obszary uznane za wcześniejsze stolice w podobnym niezdegradowanym stanie. To rzadkie znalezisko obecnie umożliwia dokładne badanie ludów rozwijających się przez ponad 400 lat.

Ta cyfryzacja unikalnego obszaru Mapungubwe była częścią większego projektu. Akcja dokumentowania miejsc dziedzictwa w Republice Południowej Afryki była szeroko popularyzowana. Działania te prowadzone były przez South African Heritage Resource Agency (SAHRA). Ostatecznym celem było stworzenie animacji urozmaicającej wystawę w Pawilonie RPA na Expo 2020 w Dubaju.

Ciekawostką ukazującą skalę działań jest to, że ekipie fotografów Zamani Project towarzyszył uzbrojony strażnik parku. Jego zadaniem było zapewnienie bezpieczeństwa gości przed lwami, słoniami i innymi dzikimi zwierzętami w parku. Do wykonywania dokumentacji cyfrowej grupa używała lustrzanek cyfrowych Nikon D7200 oraz dronów Phantom 3 Pro i 4 Pro, wykonując łącznie ponad 10 000 zdjęć w różnych formatach. Zostały one następnie przesłane do RealityCapture, połączone w jeden układ współrzędnych w celu stworzenia modeli 3D. Na końcu zostały wprowadzone do docelowego programu Twinmotion w celu dopracowania otoczenia. Proces ten obejmował dekorowanie środowiska drzewami baobabu, dodawanie wody i wstawienie panoramicznych nagrań - trzeciego planu - nakręconych za pomocą drona.

Twórcy Zamani Project bardzo docenili możliwość korzystania z RealityCapture oraz Twinmotion. Podczas wielomiesięcznych nagrań korzystali z narzędzi oferowanych przez producentów i obecnie oceniają je jako kluczowe. Przy rozpoczęciu tworzenia dokumentacji zdjęciowej w Petrze w Jordanii odkrywają również możliwości nowego narzędzia od Epic – MegaGrant.

Ogromna powierzchnia antycznych ruin Petry sprawiła, że dokumentowanie trwa już dekadę. Obecnie zespół wrócił na miejsce, uzbrojony w najnowszą technologię. W marcu 2022 wykonali terabajty danych w tym ponad 100 000 zdjęć.

Wszystkie te informacje przetwarzane są w RealityCapture, zanim zostanie stworzony docelowy model 3D w Unreal Engine. Wtedy zespół wykorzysta wirtualny system geometrii Nanite silnika do edycji trójwymiarowej siatki w czasie rzeczywistym.

Nie możemy doczekać się, wyników!

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat Twinmotion bądź RealityCapture - zapraszamy do kontaktu – wsc@wsc.pl