Sony oferuje rozwiązanie do tworzenia fotorealistycznych zasobów cyfrowych we współczesnych grach
Firma Sharkmob działająca w Malmo, w Szwecji i Londynie, w Wielkiej Brytanii wykorzystuje zsynchronizowany system 144 kamer Sony w sferycznej konstrukcji do rejestrowania realistycznych obrazów ludzi i obiektów. Oprogramowanie konwertuje zdjęcia na format 3D, pozwalając graczom oglądać fotorealistyczne obiekty pod dowolnym kątem. Niezawodność i wysoka rozdzielczość kamer Sony zapewniają firmie Sharkmob dostęp do wysokiej jakości materiałów 3D i możliwość ich produkcji bez problemów, każdego dnia.
Chcemy tworzyć gry, z których gracze będą czerpać przyjemność. Naszym celem jest, by obiekty z rzeczywistego świata wyglądały naprawdę realistycznie. Dlatego też korzystamy ze skanowania fotogrametrycznego.
Anders Holmquist, CEO and Co-Founder of Sharkmob
Wykorzystywanie potencjału nowoczesnej technologii gier
Technologia gier komputerowych zawsze przesuwała granice, nieustannie poszukując sposobów na zwiększenie rozdzielczości, szczegółowości i liczby klatek na sekundę. Silniki gier, takie jak Unreal i Unity, mogą w czasie rzeczywistym generować nie tylko fotorealistyczne obiekty, ale i całe światy z gotowych modeli. Zespół fotogrametrii Sharkmob koncentruje się na jednym z aspektów gier, który zdecydowanie nie działa w czasie rzeczywistym: tworzeniu zasobów 3D na podstawie rzeczywistych obiektów. Wymaga to subtelnego połączenia umiejętności, od artystycznych po techniczne, gdzie złożone kształty rzeczywistych obiektów są modelowane przy użyciu najpierw chmury punktów, a następnie poligonów kompatybilnych z silnikami gier. Wymaga to wiele pracy, zwłaszcza w przypadku tworzenia modeli prawdziwych ludzi (na przykład ich twarzy) i niemal nieskończonej złożoności zarówno świata naturalnego, jak i wytworzonego.
Przekształcanie rzeczywistych obiektów w zasoby 3D o wysokiej rozdzielczości
Według Iana Pearce’a, głównego specjalisty ds. fotogrametrii w Sharkmob, grafik pracujący przy użyciu tradycyjnych metod może potrzebować od jednego do dwóch tygodni, aby stworzyć pojedynczy przedmiot codziennego użytku, taki jak gaśnica. Znajome, przyziemne przedmioty są prawdopodobnie równie ważne dla budowania wiarygodności w świecie 3D co te fantastyczne – smoki i statki kosmiczne obcych. Rozdzielczość i szczegółowość stale rosną dzięki użyciu procesorów graficznych i technologii wyświetlania. Dlatego firma Sharkmob wybrała alternatywne podejście do niektórych kluczowych zasobów, oparte na fotografii cyfrowej i technice zwanej fotogrametrią.
Kamery fotograficzne mogą rejestrować najmniejsze szczegóły, ale tylko z jednej pozycji naraz. Aby wymodelować złożony obiekt 3D, który można by oglądać pod każdym kątem, trzeba sfotografować go z wielu pozycji, najlepiej jednocześnie. Rozwiązanie takiego technicznego wyzwania może wymagać ponad stu kamer – dlatego Sharkmob korzysta ze 144 kamer Sony α6400, z których każda zamontowana jest w optymalnym miejscu. Kamerom towarzyszy odpowiednie oświetlenie i są one koordynowane zdalnie.
Kamery Sony zostały wybrane ze względu na ich jakość obrazu, kompaktowość i możliwość zdalnego sterowania
Firma Sharkmob zdecydowała się uczynić fotogrametrię dużą częścią swojej produkcji. Aby to osiągnąć, wykorzystuje platformę fotogrametryczną Esper, która obsługuje ponad sto kamer, ich oświetlenie i zasilanie. Dzięki utworzeniu przybliżonej sfery wokół obiektu (lub osoby), który ma zostać przetworzony na postać cyfrową, wszystko jest zoptymalizowane pod kątem przechwytywania danych obrazu potrzebnych do stworzenia odpowiedniego zasobu 3D.
Korzystamy z kamer Sony na platformie Esper, ponieważ są one kompaktowe i można nimi sterować za pomocą oprogramowania Sony Camera Remote Command. Co najważniejsze, obrazy wyglądają doskonale.
Ian Pearce, Lead photogrammetry artist at Sharkmob
Ekonomiczne rozwiązanie
Cena była również znaczącym czynnikiem dla Sharkmob, ponieważ zazwyczaj firma kupuje kamery w dużych ilościach: ostatnio były to 144 sztuki modelu α6400. Kamery Sony charakteryzują się wysoką rozdzielczością i dokładnością odwzorowania kolorów, a przy tym są ekonomiczne i niezawodne, zwłaszcza w wyjątkowo wymagających zastosowaniach, takich jak fotogrametria Sharkmob.
Zestaw Camera Remote Command od Sony w centrum operacji
Kluczową rolę odgrywa zestaw Camera Remote Command od Sony, który uruchamia kamery jednocześnie, a także koordynuje wszystkie ustawienia i elementy sterujące na całej platformie. To precyzyjny proces. Uchwycenie twarzy wymaga ośmiu ujęć, z których każde przedstawia inny jej wyraz. Łącznie daje to ponad tysiąc obrazów ze stu czterdziestu czterech kamer na jedną twarz. Automatyzacja jest więc niezbędna do wydajnej pracy, biorąc zwłaszcza pod uwagę trend w branży w kierunku szybszych wydań i cykli produktów.
Pięćdziesięciokrotna poprawa
Tworzenie realistycznych zasobów 3D za pomocą fotogrametrii może być nawet pięćdziesiąt razy szybsze niż w przypadku tradycyjnych metod. „Po skonfigurowaniu platformy Esper i kamer Sony wszystko działa na podstawie technologii plug and play” – mówi Pearce. „Doskonale się to sprawdza. Wystarczy zrobić jedno ujęcie i można przejść dalej!”
Dzięki oprogramowaniu Sony Camera Remote Command do zdalnego sterowania i jego ścisłej integracji z systemami zarządzania zasobami Sharkmob jest w stanie pracować szybko i wydajnie pomimo ogromnej ilości plików graficznych generowanych w ramach procesu.
Co dzieje się po wykonaniu ujęcia?
Rejestracja obrazu w wysokiej rozdzielczości za pomocą kamer Sony to dopiero początek procesu intensywnego przetwarzania. Po zarejestrowaniu i zapisaniu obrazów ostateczny zasób jest tworzony przez specjalistyczne oprogramowanie. Pierwszym etapem jest utworzenie „chmury punktów” w przestrzeni wirtualnej, które to reprezentują obiekt 3D. Robi to oprogramowanie, które znajduje punkty pasujące do wielu widoków z kamer. Chmura jest następnie przetwarzana w celu utworzenia wersji 3D wykonanej z poligonów wraz z albedo i normami powierzchni – prostymi kształtami, które są łatwe do obliczenia, ale które łącznie tworzą łatwiejszy do renderowania model oryginalnego obiektu. Ostatnim etapem jest zmniejszenie liczby poligonów w celu ułatwienia obliczeń, ale bez znacznego obniżenia postrzeganej jakości końcowego zasobu 3D.
Wystarczy jeden dzień pracy
Ten rodzaj fotogrametrii, oparty na platformie Esper i wykorzystujący kamery Sony oraz zestaw Camera Remote Command od Sony, już teraz stanowi obszar do rozwoju dla firm z branży gier komputerowych i pokrewnych. Potrafi tworzyć niezwykle realistyczne zasoby 3D dziesiątki razy szybciej niż jakakolwiek inna metoda. Według Iana Pearce’a: „Jeśli firma Sharkmob zrobi zdjęcia rano, to dzięki najnowocześniejszej fotogrametrii już wieczorem może mieć hiperrealistyczną i grywalną postać”.
Kamery Sony spisały się naprawdę dobrze. Ani razu nas nie zawiodły! Można by się spodziewać, że przy 144 kamerach niektóre z nich ulegną awarii, ale nigdy nam się to nie przytrafiło i bardzo się cieszę, że nawiązaliśmy współpracę z Sony. Jeśli firma Sharkmob zrobi zdjęcia rano, to dzięki najnowocześniejszej fotogrametrii już wieczorem może mieć hiperrealistyczną i grywalną postać.
Ian Pearce, Lead photogrammetry artist at Sharkmob