Een virtuele digitale garderobe – 3D-bewegingssimulatie van textiel
PhotoRobot werkt samen met het Stadsmuseum van Praag, CESNET en FEE CTU aan een werkwijze voor de 3D-digitalisering van cultureel erfgoed.
Textiel uit cultureel erfgoed in 3D-beweging
Het Stadsmuseum van Praag toont momenteel een tentoonstelling waarin onderzoekers en bezoekers erfgoedobjecten zowel fysiek als virtueel kunnen bekijken. Deze presenteert een echte, tijdelijke tentoonstelling van kleding in het kader van het onderzoeksproject Virtual Digital Wardrobe. Het project beoogt een werkwijze voor de geavanceerde digitalisering en presentatie van textielobjecten voor te stellen en te verifiëren.
De resultaten omvatten een prototype van een apparaat voor het geautomatiseerd scannen van textiel, software voor presentatie en een virtuele paskamer. Dit alles maakt deel uit van de tentoonstelling ‘From Prehistoric Times to Tailcoats’. Bezoekers bekijken daar kleding uit het cultureel erfgoed zowel in het echt als in augmented reality. Dankzij 3D-modellen kunnen bezoekers de tentoongestelde kleding virtueel dragen, tegen de achtergrond van 3D-scènes.
3D-bewegingssimulatie van textiel brengt de outfits vervolgens tot leven en toont op een projectiescherm hoe de kleding er gedragen uitziet. Omringende 3D-scènes bij de objecten dompelen bezoekers onder in de verhalen achter de items. De tentoonstelling is een gezamenlijk project van het Stadsmuseum van Praag, CESNET, de Faculteit Elektrotechniek van de CTU en Improtech - PhotoRobot. Zij wordt ondersteund door het programma Éta van TA CR (projectnummer TL05000298).
Lees verder om te zien wat PhotoRobot aan het project bijdraagt, van de gebruikte machines tot het digitaliseren van cultureel erfgoed in 3D.
De tentoonstelling – van de prehistorie tot de slipjas
Voor de tentoonstelling moesten experts textielmateriaal getrouw vastleggen, stof simuleren en deze in realtime laten bewegen. De tentoonstelling kon vervolgens digitale modellen presenteren waarmee bezoekers kleding virtueel kunnen passen met behulp van een opnamecamera en een grootformaatmonitor.
Projecties dompelen bezoekers onder in de historische werkelijkheid van vroeger en tonen kleding in beweging, passend bij de bewegingen van de gebruikers. Verder wil de technologie achter deze beleving een methode voorstellen om de staat van waardevolle textielcollecties in musea te documenteren.
Het resultaat moet helpen historische objecten te behouden die door ouderdom en fysieke omgang in kwaliteit achteruitgaan. Het moet ook van onschatbare waarde zijn voor musea met uitgebreide textielcollecties en voor de commerciële textielverkoop.
Voorbereiding van het project
De voorbereidingen voor het project begonnen in 2021. Voor PhotoRobot begon dit met het maken van honderden foto’s van uiteenlopende outfits en kledingstukken. De vereniging CESNET zou later op basis van de foto’s van PhotoRobot digitale 3D-modellen genereren voor de tentoonstelling.
PhotoRobot droeg hieraan bij met zijn fotoapparatuur voor 360°-productfotografie. Ingenieurs moesten echter speciaal modules ontwerpen die aansluiten op de behoeften van de culturele sector. Wij noemden deze maatwerkontwerpen PhotoRobot ART; elk ervan zorgde voor uitzonderlijke hantering, zorg en veiligheid van de objecten.
De oplossingen hielden rekening met de gedetailleerde structuur van oppervlakken, de verscheidenheid aan materialen en de eis om specifieke objectdetails te documenteren. Deze factoren dienden als richtlijn voor het opstellen van een gespecialiseerd portfolio voor elk object van cultureel erfgoed.
Daarbij werden honderden foto’s rondom elk object gemaakt om eerst een 3D-spin te creëren. Deze foto’s fungeren als datapunten voor speciale software, ontwikkeld door de vereniging CESNET, om interactieve 3D-textielmodellen te genereren.
De machines achter de fotografie
De taak om elk object te fotograferen kwam te liggen bij Kamil Hrbáček, Michal Benda en Erik Strakota van PhotoRobot. Samen bepaalden zij welke PhotoRobot ART-machines en softwareprocessen nodig waren om uiteenlopende kledingstukken vast te leggen. Het ging daarbij ook om complete outfits van top tot teen, waarvoor installaties voor fotografie op paspop en op draaitafel nodig waren.
Hiervoor ontwierp PhotoRobot meerdere ART-opstellingen waarin verschillende robots en fotografische apparatuur worden gecombineerd. Tot de opstellingen behoren de Cube v5 en v6 (voor fotografie op paspop), de FRAME van PhotoRobot en de Centerless Table 850.
De modulariteit van deze systemen verkort niet alleen de productietijd van 360/3D-beeldmateriaal aanzienlijk. In combinatie maken ze het ook mogelijk om elk modeproduct te fotograferen, waaronder boven- en onderlijfkleding, hoofddeksels, schoeisel, ornamenten en snuisterijen.
Daarnaast ontwikkelde PhotoRobot ART een speciaal statief om camera’s op exacte hoogteniveaus te monteren. Hiermee legt u bij 3D-spins zowel hogere als lagere camerastandpunten sneller vast. Het statief combineert bovendien software voor remote capture en automatisering om camera’s synchroon met robotsequenties en studioverlichting aan te sturen.
De collectiestukken fotograferen
Om elk object te fotograferen installeerde PhotoRobot systemen zowel op de locatie van Improtech - PhotoRobot als ter plaatse in het Praags Stadsmuseum. Zo konden we authentieke kledingstukken in het museum fotograferen en replica’s in eigen huis bij PhotoRobot.
Voor dit proces moest de fotografie van complete outfits en van afzonderlijke kledingstukken worden geautomatiseerd. Bovendien hadden we van elk item voldoende foto’s nodig om later een 3D-model te genereren dat de beweging van textiel kan simuleren. Daarom moesten we elk object zowel 360 graden rondom als vanuit meerdere hoogtehoeken fotograferen.
Met de Cube van PhotoRobot kunnen we items op paspoppen fotograferen, in combinatie met het speciale statief. De FRAME en de Centerless Table ondersteunen intussen 360/3D-fotografie op draaitafel voor diverse soorten kleding. Hiermee leggen we items vast op een horizontale of verticale as en vanuit meerdere hoogtes.
Bij elke fotoshoot gebruiken we bovendien een DSLR-camera met een 50mm-objectief, onder verschillende hoeken geplaatst. We fotograferen vanuit hoge, middelhoge en lage hoeken om 4-5 verschillende spins van elk 36 beelden te maken. Ook is het nodig om horizontaal te fotograferen onder elke 10e hoek en om detailopnamen van het materiaal van elk item te maken.
Het digitaliseringsproces van de foto’s
De CESNET Association is verantwoordelijk voor het omzetten van de foto’s van elk collectiestuk naar interactieve 3D-modellen. Hiervoor zet zij de software IH3D (Interactive Heritage 3D) in, die door CESNET is ontwikkeld en in samenwerking met museuminstellingen is getest.
De software maakt 3D-presentatie mogelijk, zowel op fysieke tentoonstellingen als via online gehoste beelden. Ze werkt op een breed scala aan apparaten, waaronder mobiele telefoons en videowanden met LCD-panelen. De visualisaties zijn 3D-modellen die bezoekers van alle kanten kunnen bekijken, zelfs van binnenuit, en met aanvullend materiaal.
De 3D-modellen kunnen annotaties bevatten voor extra informatie, illustraties, video-opnamen en alle andere multimedia-inhoud. Verder kan de software collectiestukken tonen in omringende 3D-scènes, zoals in ‘From Prehistoric Times to Tailcoats’.
Binnen de tentoonstelling zet de IH3D-software de foto’s van PhotoRobot om in 3D-modellen die op een presentatiepaneel worden getoond. Voorbeelden van statische 3D-modellen van geselecteerde collectiestukken zijn ook online te bekijken. De software ondersteunt alle gangbare 3D-modelformaten en draait op de webserver van het museum. Het is ook mogelijk om digitale assets te beveiligen in de cloudomgeving van CESNET of 3D-modellen in diverse formaten te exporteren.
Projectbijdragers
Dit project en de resultaten ervan zouden niet mogelijk zijn geweest zonder de gezamenlijke inzet van alle betrokken partijen, in samenwerking met het Praags Stadsmuseum (Prague City Museum). Onze erkentelijkheid en bijzondere waardering gaan daarom uit naar:
- Praag Stadsmuseum - Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programme Éta TA CR (projectnummer TL05000298)
- Het onderzoeksproject - The Virtual Digital Wardrobe (in het Tsjechisch: Virtuální šatník)
- De CESNET Association - Jiří Kubišta, Sven Ubik
- FEE van de Technische Universiteit Charles - David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot - Kamil Hrbáček, Michal Benda en Erik Strakota
- Fotografie - Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Architectuur en grafisch ontwerp - Jiří Sušanka
- Productie / tentoonstellingsmanagement - Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Conservering en restauratie - Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Redactie - Lenka Hensen
- Vertaling - Lucie Kasíková
- Opbouw van de tentoonstelling - Jiří Leubner
- Speciale dank - Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Mediapartners - Logo Prague, Museum
Ontdek meer oplossingen op maat voor de culturele sector
Geavanceerde digitalisering van historische objecten biedt de culturele sector een methode om de geschiedenis beter te bewaren en te documenteren. Daarom biedt PhotoRobot ART musea en archeologische instellingen veelzijdige oplossingen voor fotografie en 3D-scanning om museumcollecties te digitaliseren. Deze modulaire systemen kunnen worden afgestemd op de beschikbare ruimte of de omvang van de collectie, terwijl softwaregestuurde automatisering het gebruik van de apparatuur vereenvoudigt. Elke opstelling zorgt bovendien voor uitzonderlijk zorgvuldige hantering van elk type collectiestuk. De systemen houden rekening met de fijne structuur van oppervlakken, een grote verscheidenheid aan materialen en detailopnamen, zodat gespecialiseerde portfolio’s kunnen worden gemaakt.
Wilt u weten hoe u PhotoRobot ART in uw eigen museum- of archeologieproject kunt inzetten? Overweeg dan vandaag nog een demo van PhotoRobot op maat te boeken, speciaal afgestemd op uw collectie. U hoeft ons alleen te vertellen welke objecten u wilt fotograferen. Wij adviseren u over uw wensen en doen u snel een voorstel voor oplossingen die aan al uw behoeften op het gebied van fotografie of 3D-objectscanning voldoen.
