Un guardarropa digital virtual: simulación 3D del movimiento textil
PhotoRobot colabora con el Museo de la Ciudad de Praga, CESNET y la FEE CTU para proponer un procedimiento de digitalización 3D del patrimonio cultural.
Objetos textiles del patrimonio cultural en movimiento 3D
El Museo de la Ciudad de Praga acoge actualmente una exposición que permite a investigadores y visitantes contemplar objetos del patrimonio cultural de forma física y virtual. Presenta la exhibición real y limitada en el tiempo de prendas de vestir en el marco del proyecto de investigación Virtual Digital Wardrobe. El proyecto tiene como objetivo proponer y verificar un procedimiento para la digitalización avanzada y la presentación de objetos textiles.
Los resultados incluyen un dispositivo prototipo para el escaneado automatizado de textiles, un software de presentación y un probador virtual. Todo ello forma parte de la exposición «From Prehistoric Times to Tailcoats». En ella, los visitantes pueden ver prendas del patrimonio cultural tanto en la vida real como en realidad aumentada. El uso de modelos digitales 3D permite a los visitantes ponerse virtualmente las prendas expuestas sobre el fondo de escenas 3D.
La simulación 3D del movimiento textil da vida a los trajes y reproduce en una pantalla de proyección el aspecto de las prendas al llevarlas puestas. Las escenas 3D que acompañan a los objetos sumergen a los visitantes en las historias que hay detrás de cada pieza. La exposición es un proyecto conjunto del Museo de la Ciudad de Praga, CESNET, la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la CTU e Improtech - PhotoRobot. Cuenta con el apoyo del programa Éta de la TA CR (número de proyecto TL05000298).
Siga leyendo para conocer la contribución de PhotoRobot al proyecto, desde las máquinas utilizadas hasta la digitalización 3D del patrimonio cultural.
La exposición: From Prehistoric Times to Tailcoats
Para la exposición, los expertos tuvieron que capturar fielmente el material textil, simular la tela y moverla en tiempo real. De este modo, la exposición pudo presentar modelos digitales para que los visitantes se probaran prendas virtualmente mediante una cámara de grabación y un monitor de gran formato.
Las proyecciones sumergen a los visitantes en la realidad histórica del pasado y muestran las prendas en movimiento según los movimientos de los usuarios. Además, la tecnología que sustenta la experiencia pretende proponer un método para documentar el estado de valiosas colecciones textiles de museos.
El resultado debería ayudar a conservar piezas históricas cuya calidad se deteriora con la edad y la manipulación física. También debería resultar de un valor incalculable para los museos con extensas colecciones textiles y en el ámbito comercial de la venta de textiles.
Preparación del proyecto
La preparación del proyecto comenzó en 2021. Para PhotoRobot, consistió en un primer momento en tomar cientos de fotografías de diversos trajes y prendas. Posteriormente, la asociación CESNET generaría modelos 3D digitales a partir de las fotografías de PhotoRobot para presentarlos en la exposición.
PhotoRobot contribuyó a lograrlo con su equipo fotográfico para fotografía de producto en 360°. Sin embargo, los ingenieros tuvieron que diseñar módulos especiales para satisfacer las necesidades del sector cultural. Denominamos a estos diseños personalizados PhotoRobot ART, y cada uno garantizaba una manipulación, un cuidado y una seguridad excepcionales de los objetos.
Las soluciones tuvieron en cuenta la granularidad de las superficies, la variedad de materiales y la necesidad de documentar detalles específicos de cada objeto. Estos factores sirvieron de guía para crear un portfolio especializado para cada objeto del patrimonio cultural.
A continuación, el proceso consistió en tomar cientos de fotografías alrededor de cada pieza para crear primero un giro 3D. Estas fotografías actúan como puntos de datos para un software especial desarrollado por la asociación CESNET que genera modelos textiles 3D interactivos.
Las máquinas detrás de la fotografía
La tarea de fotografiar cada objeto recayó en Kamil Hrbáček, Michal Benda y Erik Strakota, de PhotoRobot. Juntos identificaron las máquinas PhotoRobot ART y los procesos de software necesarios para capturar diversas prendas. Esto incluía conjuntos completos, de la cabeza a los pies, por lo que se requirieron instalaciones para fotografía sobre maniquí y sobre plataforma giratoria.
Para ello, PhotoRobot diseñó varias configuraciones ART que combinan distintos robots y equipos fotográficos. Entre ellas se encuentran Cube v5 y v6 (para fotografía sobre maniquí), FRAME de PhotoRobot y Centerless Table 850.
La modularidad de estos sistemas no solo reduce de forma drástica los tiempos de producción de imágenes 360 / 3D. En combinación, también permiten fotografiar cualquier producto de moda, incluidas prendas de torso y piernas, sombreros, calzado, adornos y bisutería.
Además, PhotoRobot ART fabricó un trípode especial para montar cámaras en filas de elevación precisas. Permite capturar con mayor rapidez tanto las elevaciones más altas como las más bajas al realizar giros 3D. El trípode también integra software de captura remota y automatización para controlar las cámaras en sincronía con las secuencias robóticas y la iluminación del estudio.
Fotografía de las piezas de la colección
Para fotografiar cada objeto, PhotoRobot instaló sistemas tanto en las instalaciones de Improtech - PhotoRobot como in situ, en el Museo de la Ciudad de Praga. De este modo pudimos fotografiar prendas auténticas en el museo y réplicas en las propias instalaciones de PhotoRobot.
El proceso exigió automatizar la fotografía de conjuntos completos, así como de prendas individuales. Además, necesitábamos suficientes fotos de cada pieza para generar después un modelo 3D capaz de simular el movimiento del textil. Por ello, tuvimos que fotografiar cada objeto tanto en 360 grados a su alrededor como desde varios ángulos de elevación.
Cube de PhotoRobot nos permite fotografiar piezas preparadas sobre maniquíes, en combinación con el trípode especial. Por su parte, FRAME y Centerless Table admiten la fotografía 360 / 3D sobre plataforma giratoria para distintos tipos de prendas. Los utilizamos para capturar las piezas tanto sobre un eje horizontal como vertical, y desde varias elevaciones.
En cada sesión utilizamos además una cámara DSLR con objetivo de 50 mm, colocada en distintos ángulos. Fotografiamos desde ángulos alto, medio y bajo para crear 4-5 giros distintos de 36 imágenes fijas cada uno. También es necesario tomar fotos en horizontal cada 10 ángulos y capturar tomas de detalle del material de cada pieza.
El proceso de digitalización fotográfica
La asociación CESNET se encarga de transformar las fotos de cada pieza de la colección en modelos 3D interactivos. Para ello emplea el software IH3D (Interactive Heritage 3D), desarrollado por CESNET y probado en colaboración con instituciones museísticas.
El software permite la presentación 3D tanto en exposiciones físicas como mediante el alojamiento de contenidos visuales en línea. Funciona en una amplia gama de dispositivos, incluidos teléfonos móviles y videowalls con paneles LCD. Las visualizaciones adoptan la forma de modelos 3D que los visitantes pueden ver desde todos los lados, incluso por dentro, y con material complementario.
Los modelos 3D pueden incluir anotaciones con información adicional, ilustraciones, grabaciones de vídeo y cualquier contenido multimedia. Además, el software puede mostrar las piezas de la colección en escenas 3D envolventes, como en «Desde la Prehistoria hasta los fracs».
En la exposición, el software IH3D transforma las fotos de PhotoRobot en modelos 3D que se muestran en un panel de presentación. También hay ejemplos de modelos 3D estáticos de piezas seleccionadas de la colección disponibles para su visualización en línea. El software admite todos los formatos estándar de modelos 3D y funciona en el servidor web del museo. También es posible proteger los activos digitales en el entorno cloud de CESNET o exportar los modelos 3D en diversos formatos.
Colaboradores del proyecto
Este proyecto y sus resultados no habrían sido posibles sin la aportación conjunta de todos los colaboradores, en cooperación con el Museo de la Ciudad de Praga. Por ello, queremos expresar nuestro reconocimiento y especial agradecimiento a:
- Museo de la Ciudad de Praga - Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programa Éta TA CR (número de proyecto TL05000298)
- El proyecto de investigación - El armario digital virtual (en checo, Virtuální šatník)
- La Asociación CESNET - Jiří Kubišta, Sven Ubik
- FEE de la Universidad Técnica de Charles - David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot - Kamil Hrbáček, Michal Benda y Erik Strakota
- Fotografía - Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Diseño arquitectónico y gráfico - Jiří Sušanka
- Producción / Gestión de la exposición - Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Conservación y restauración - Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Trabajo editorial - Lenka Hensen
- Traducción - Lucie Kasíková
- Montaje de la exposición - Jiří Leubner
- Agradecimientos especiales - Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Medios colaboradores - Logo Prague, Museum
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La digitalización avanzada de objetos históricos ofrece al sector cultural un método para conservar y documentar mejor la historia. Con este fin, PhotoRobot ART ofrece a museos y centros de arqueología soluciones versátiles de fotografía y escaneado 3D para digitalizar colecciones museísticas. Estos sistemas modulares se adaptan a las necesidades de espacio o de colección, mientras que la automatización basada en software simplifica el manejo de la máquina. Además, cada configuración garantiza una manipulación y un cuidado excepcionales de cualquier tipo de pieza de la colección. Los sistemas tienen en cuenta la granularidad de las superficies, la variedad de materiales y las tomas de detalle para crear portfolios especializados.
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