Un guardaroba digitale virtuale: simulazione 3D del movimento dei tessuti
PhotoRobot si unisce al Museo della Città di Praga, a CESNET e alla FEE CTU per proporre una procedura per la digitalizzazione 3D del patrimonio culturale.
Tessuti del patrimonio culturale in movimento 3D
Il Museo della Città di Praga ospita attualmente una mostra che consente a ricercatori e visitatori di osservare oggetti del patrimonio culturale sia fisicamente sia virtualmente. La mostra presenta l’esposizione reale e a tempo limitato di abiti, nell’ambito del progetto di ricerca Virtual Digital Wardrobe. Il progetto si propone di definire e verificare una procedura per la digitalizzazione avanzata e la presentazione di oggetti tessili.
Tra i risultati figurano un dispositivo prototipale per la scansione automatizzata dei tessuti, un software di presentazione e un camerino virtuale. Il tutto all’interno della mostra «Dalla preistoria ai frac». Qui i visitatori osservano gli abiti del patrimonio culturale dal vivo e in realtà aumentata. L’uso di modelli digitali 3D consente ai visitatori di indossare virtualmente gli abiti esposti sullo sfondo di scenari 3D.
La simulazione 3D del movimento dei tessuti dà poi vita agli abiti, riproducendo su uno schermo di proiezione l’aspetto che hanno quando vengono indossati. Gli scenari 3D che accompagnano gli oggetti immergono i visitatori nelle storie che si celano dietro ai capi esposti. La mostra è un progetto congiunto del Museo della Città di Praga, di CESNET, della Facoltà di Ingegneria Elettrica della CTU e di Improtech - PhotoRobot. È sostenuta dal programma Éta TA CR (numero di progetto TL05000298).
Continuate a leggere per scoprire il contributo di PhotoRobot al progetto, dalle macchine impiegate alla digitalizzazione 3D del patrimonio culturale.
La mostra: dalla preistoria ai frac
Per la mostra, gli esperti hanno dovuto acquisire fedelmente il materiale tessile, simulare il tessuto e muoverlo in tempo reale. La mostra ha potuto così presentare modelli digitali che consentono ai visitatori di provare virtualmente gli abiti mediante una telecamera di ripresa e un monitor di grande formato.
Le proiezioni immergono i visitatori nella realtà storica del passato e mostrano gli abiti in movimento seguendo i movimenti degli utenti. Inoltre, la tecnologia alla base dell’esperienza intende proporre un metodo per documentare lo stato di conservazione di preziose collezioni tessili museali.
Il risultato dovrebbe contribuire a preservare oggetti storici che perdono qualità con il tempo e con la manipolazione fisica. Dovrebbe inoltre rivelarsi di enorme utilità per i musei con vaste collezioni tessili e nell’ambito commerciale della vendita di tessuti.
La preparazione del progetto
La preparazione del progetto è iniziata nel 2021. Per PhotoRobot, ha significato innanzitutto scattare centinaia di foto di vari abiti e capi di abbigliamento. L’associazione CESNET avrebbe poi generato modelli 3D digitali a partire dalle foto di PhotoRobot da presentare nella mostra.
PhotoRobot ha contribuito a questo obiettivo con le proprie attrezzature fotografiche per la fotografia di prodotto a 360°. Gli ingegneri hanno tuttavia dovuto progettare appositamente alcuni moduli per rispondere alle esigenze del settore culturale. Abbiamo chiamato queste soluzioni personalizzate PhotoRobot ART: ciascuna garantiva una movimentazione, una cura e una sicurezza eccezionali degli oggetti.
Le soluzioni hanno tenuto conto della granularità delle superfici, della varietà dei materiali e della necessità di documentare dettagli specifici degli oggetti. Questi fattori hanno fatto da linee guida per la creazione di un portfolio specifico per ogni oggetto del patrimonio culturale.
Il processo prevedeva quindi lo scatto di centinaia di foto attorno a ciascun oggetto, per creare innanzitutto uno spin 3D. Queste foto fungono da punti dati per un software speciale sviluppato dall’associazione CESNET, che genera modelli tessili 3D interattivi.
Le macchine dietro la fotografia
L’incarico di fotografare ogni oggetto è stato affidato a Kamil Hrbáček, Michal Benda ed Erik Strakota di PhotoRobot. Insieme hanno individuato le macchine PhotoRobot ART e i processi software necessari per acquisire i vari capi di abbigliamento, compresi outfit completi dalla testa ai piedi, il che ha richiesto installazioni per la fotografia su manichino e su piatto rotante.
A tal fine PhotoRobot ha progettato diverse configurazioni ART che combinano robot e attrezzature fotografiche differenti. Tra queste figurano Cube v5 e v6 (per la fotografia su manichino), FRAME di PhotoRobot e Centerless Table 850.
La modularità di questi sistemi non si limita a ridurre drasticamente i tempi di produzione di immagini 360 / 3D: nel loro insieme consentono inoltre di fotografare qualsiasi prodotto moda, inclusi capi per busto e gambe, copricapi, calzature, ornamenti e piccoli accessori.
PhotoRobot ART ha inoltre realizzato un treppiede speciale per montare le fotocamere su file di elevazione precise. Permette di acquisire più rapidamente sia le elevazioni più alte sia quelle più basse nella ripresa di spin 3D. Il treppiede integra inoltre software di scatto remoto e di automazione per comandare le fotocamere in sincronia con le sequenze robotizzate e l’illuminazione dello studio.
Fotografare i reperti della collezione
Per fotografare ogni oggetto, PhotoRobot ha installato i sistemi sia presso la sede di Improtech - PhotoRobot sia in loco, al Museo della Città di Praga. Abbiamo così potuto fotografare capi d’abbigliamento originali presso il museo e repliche internamente, in PhotoRobot.
Il processo ha richiesto l’automazione della fotografia sia di outfit completi sia di singoli capi. Occorrevano inoltre abbastanza foto di ciascun oggetto per generare in seguito un modello 3D in grado di simulare il movimento del tessuto. Abbiamo quindi dovuto fotografare ogni oggetto a 360 gradi e da più angoli di elevazione.
Cube di PhotoRobot ci consente di fotografare gli articoli preparati su manichino, in combinazione con il treppiede speciale. FRAME e Centerless Table, invece, supportano la fotografia 360 / 3D su piatto rotante per diverse tipologie di abbigliamento. Li utilizziamo per acquisire gli articoli sia su asse orizzontale sia verticale e da più elevazioni.
In ogni servizio fotografico utilizziamo inoltre una fotocamera DSLR con obiettivo da 50 mm, posizionata a diverse angolazioni. Fotografiamo da angoli alti, intermedi e bassi per creare 4-5 spin diversi, composti ciascuno da 36 immagini statiche. È inoltre necessario scattare foto in orizzontale a ogni 10° angolo e acquisire riprese di dettaglio del materiale di ciascun articolo.
Il processo di digitalizzazione delle foto
L’associazione CESNET è responsabile della trasformazione delle foto di ogni oggetto della collezione in modelli 3D interattivi. A tal fine utilizza il software IH3D (Interactive Heritage 3D), sviluppato da CESNET e testato in collaborazione con istituzioni museali.
Il software consente la presentazione in 3D sia nelle esposizioni fisiche sia online. Funziona su un’ampia gamma di dispositivi, inclusi telefoni cellulari e video wall con pannelli LCD. Le visualizzazioni assumono la forma di modelli 3D che i visitatori possono osservare da ogni lato, anche all’interno, con materiali integrativi.
I modelli 3D possono contenere annotazioni per informazioni aggiuntive, illustrazioni, registrazioni video e qualsiasi contenuto multimediale. Il software può inoltre mostrare gli oggetti della collezione in scene 3D circostanti, come in «Dalla preistoria ai frac».
All’interno della mostra, il software IH3D trasforma le foto di PhotoRobot in modelli 3D da visualizzare su un pannello di presentazione. Esempi di modelli 3D statici di alcuni oggetti della collezione sono disponibili anche per la consultazione online. Il software supporta tutti i formati standard di modelli 3D e funziona sul server web del museo. È inoltre possibile conservare in sicurezza gli asset digitali nell’ambiente cloud di CESNET o esportare i modelli 3D in vari formati.
Chi ha contribuito al progetto
Questo progetto e i suoi risultati non sarebbero stati possibili senza il contributo dei partner coinvolti, in collaborazione con il Museo della Città di Praga. Un riconoscimento e un ringraziamento speciale vanno pertanto a:
- Museo della Città di Praga - Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programma Éta TA CR (numero di progetto TL05000298)
- Progetto di ricerca - The Virtual Digital Wardrobe (in ceco, Virtuální šatník)
- Associazione CESNET - Jiří Kubišta, Sven Ubik
- FEE della Charle’s Technical University - David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot - Kamil Hrbáček, Michal Benda ed Erik Strakota
- Fotografia - Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Progettazione architettonica e grafica - Jiří Sušanka
- Produzione / Gestione della mostra - Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Conservazione e restauro - Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Redazione - Lenka Hensen
- Traduzione - Lucie Kasíková
- Allestimento della mostra - Jiří Leubner
- Ringraziamenti speciali - Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Media partner - Logo Prague, Museum
Scopra altre soluzioni su misura per il settore culturale
La digitalizzazione avanzata degli oggetti storici offre al settore culturale un metodo per conservare e documentare meglio la storia. A tal fine, PhotoRobot ART propone a musei e istituzioni archeologiche soluzioni versatili di fotografia e scansione 3D per digitalizzare le collezioni museali. Questi sistemi modulari si adattano alle esigenze di spazio o di collezione, mentre l’automazione guidata dal software semplifica l’uso delle macchine. Ogni configurazione garantisce inoltre una movimentazione e una cura eccezionali di qualsiasi tipo di reperto. I sistemi tengono conto della granularità delle superfici, della varietà dei materiali e dei dettagli ripresi, per realizzare portfolio specializzati.
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