Virtuell digital garderobe – 3D-simulering av tekstiler i bevegelse
PhotoRobot samarbeider med Prague City Museum, CESNET og FEE CTU om en fremgangsmåte for 3D-digitalisering av kulturarv.
Tekstiler fra kulturarven i 3D-bevegelse
Prague City Museum har nå en utstilling der forskere og besøkende kan se kulturarvobjekter både fysisk og virtuelt. Den viser en reell og tidsbegrenset utstilling av klær som del av forskningsprosjektet Virtual Digital Wardrobe. Målet med prosjektet er å foreslå og verifisere en fremgangsmåte for avansert digitalisering og presentasjon av tekstilobjekter.
Resultatene omfatter en prototyp av en enhet for automatisert skanning av tekstiler, programvare for presentasjon og et virtuelt prøverom. Alt dette inngår i utstillingen «From Prehistoric Times to Tailcoats». Her kan besøkende se klær fra kulturarven både i virkeligheten og i utvidet virkelighet (AR). Med digitale 3D-modeller kan besøkende prøve de utstilte plaggene virtuelt, mot bakgrunn av 3D-scener.
3D-simulering av tekstiler i bevegelse vekker antrekkene til live og gjengir på en projektorskjerm hvordan klærne ser ut når de bæres. 3D-scener rundt objektene trekker de besøkende inn i historiene bak gjenstandene. Utstillingen er et felles prosjekt mellom Prague City Museum, CESNET, Det elektrotekniske fakultet ved CTU og Improtech – PhotoRobot. Den støttes av programmet Éta TA CR (prosjektnummer TL05000298).
Les videre for å se hva PhotoRobot har bidratt med i prosjektet, fra maskinene som brukes til digitalisering av kulturarv i 3D.
Utstillingen – From Prehistoric Times to Tailcoats
Til utstillingen måtte fagfolkene gjengi tekstilmaterialet på en tro måte, simulere stoffet og bevege det i sanntid. Utstillingen kunne deretter presentere digitale modeller som lar besøkende prøve klær virtuelt ved hjelp av et opptakskamera og en stor skjerm.
Projeksjoner trekker besøkende inn i fortidens historiske virkelighet og viser klærne i bevegelse etter brukernes bevegelser. Teknologien bak opplevelsen skal dessuten foreslå en metode for å dokumentere tilstanden til verdifulle tekstilsamlinger på museer.
Resultatet skal bidra til å bevare historiske gjenstander som forringes med alderen og fysisk håndtering. Det skal også være til uvurderlig nytte for museer med store tekstilsamlinger og i det kommersielle området for salg av tekstiler.
Forberedelser til prosjektet
Forberedelsene til prosjektet startet i 2021. For PhotoRobot begynte det med at vi tok hundrevis av bilder av ulike antrekk og plagg. CESNET-foreningen skulle senere generere digitale 3D-modeller av PhotoRobots bilder, til bruk i utstillingen.
PhotoRobot bidro til dette med fotoutstyret sitt for 360-produktfotografering. Ingeniørene måtte imidlertid utvikle egne moduler tilpasset behovene i kultursektoren. Vi kalte disse skreddersydde løsningene PhotoRobot ART, og hver av dem sikret eksepsjonell håndtering, omsorg og sikkerhet for objektene.
Løsningene tok hensyn til overflatenes struktur, variasjonen i materialer og kravene til å dokumentere spesifikke detaljer ved objektene. Disse faktorene dannet retningslinjer for å lage et spesialisert portefølje for hvert kulturarvobjekt.
Prosessen innebar deretter å ta hundrevis av bilder rundt hver gjenstand for først å lage en 3D-spinn. Bildene fungerer som datapunkter for spesialprogramvare utviklet av CESNET Association, som genererer interaktive 3D-modeller av tekstilene.
Maskinene bak fotograferingen
Oppgaven med å fotografere hvert enkelt objekt ble tildelt Kamil Hrbáček, Michal Benda og Erik Strakota i PhotoRobot. Sammen kartla de hvilke PhotoRobot ART-maskiner og programvareprosesser som var nødvendige for å fotografere ulike plagg. Dette omfattet komplette antrekk fra topp til tå, og krevde derfor oppsett for både fotografering på mannekeng og på dreieskive.
For dette formålet utviklet PhotoRobot flere ART-oppsett som kombinerer ulike roboter og fotoutstyr. Oppsettene omfatter Cube v5 og v6 (for fotografering på mannekeng), PhotoRobots FRAME og Centerless Table 850.
Modulariteten i disse systemene reduserer ikke bare produksjonstiden for 360 / 3D-bilder dramatisk. Til sammen dekker de også fotografering av alle typer moteprodukter, inkludert overdeler og underdeler, hodeplagg, fottøy, ornamenter og småpynt.
I tillegg har PhotoRobot ART laget et spesialstativ som monterer kameraer i presise høyderader. Det gir raskere opptak av både høyere og lavere vinkler når du tar 3D-spinn. Stativet kombinerer også fjernstyrt opptak og automatiseringsprogramvare, slik at kameraene styres synkront med robotsekvensene og studiobelysningen.
Fotografering av samlingsobjektene
For å fotografere hvert objekt installerte PhotoRobot systemer både i lokalene til Improtech - PhotoRobot og på stedet ved Praha bymuseum. Dermed kunne vi fotografere ekte klesplagg på museet og kopier internt hos PhotoRobot.
Prosessen krevde automatisering av fotograferingen av både komplette antrekk og enkeltstående klesplagg. Vi trengte dessuten nok bilder av hvert objekt til å generere en 3D-modell som kan simulere tekstilenes bevegelse. Derfor måtte vi fotografere både 360 grader rundt hvert objekt og fra flere høydevinkler.
PhotoRobots Cube lar oss fotografere plagg på mannekenger i kombinasjon med spesialstativet. FRAME og Centerless Table støtter derimot 360 / 3D-fotografering på dreieskive for ulike typer klær. Med disse fotograferer vi objekter både på horisontal og vertikal akse, og fra flere høyder.
I hver fotosesjon bruker vi også et DSLR-kamera med 50 mm objektiv plassert i ulike vinkler. Vi fotograferer fra høy, middels og lav vinkel for å lage 4–5 ulike spinn på 36 stillbilder hver. Det er også nødvendig å ta bilder horisontalt for hver 10. vinkel og å ta detaljbilder av materialet i hvert objekt.
Prosessen for fotodigitalisering
CESNET Association har ansvaret for å omforme bildene av hvert samlingsobjekt til interaktive 3D-modeller. For dette bruker de programvaren IH3D (Interactive Heritage 3D), utviklet av CESNET og testet i samarbeid med museumsinstitusjoner.
Programvaren gjør det mulig å presentere 3D både i fysiske utstillinger og som visualiseringer på nett. Den fungerer på et bredt spekter av enheter, blant annet mobiltelefoner og videovegger med LCD-paneler. Visualiseringene har form av 3D-modeller som besøkende kan se fra alle sider, til og med innvendig, og med supplerende materiale.
3D-modellene kan inneholde merknader med tilleggsinformasjon, illustrasjoner, videoopptak og annet multimedieinnhold. Programvaren kan også vise samlingsobjekter i omkringliggende 3D-scener, for eksempel i «Fra forhistorisk tid til kjole og hvitt».
I utstillingen omformer IH3D-programvaren bildene fra PhotoRobot til 3D-modeller som vises på et presentasjonspanel. Eksempler på statiske 3D-modeller av utvalgte samlingsobjekter er også tilgjengelige for visning på nett. Programvaren støtter alle vanlige 3D-modellformater og kjører på museets webserver. Det er også mulig å sikre digitale ressurser i CESNETs skymiljø eller eksportere 3D-modeller i ulike formater.
Bidragsytere til prosjektet
Dette prosjektet og resultatene det har gitt, hadde ikke vært mulig uten bidragsyterne som har samarbeidet med Praha bymuseum. Derfor går en særskilt takk og anerkjennelse til:
- Praha bymuseum – Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programme Éta TA CR (prosjektnummer TL05000298)
- Forskningsprosjektet – The Virtual Digital Wardrobe (på tsjekkisk: Virtuální šatník)
- CESNET-foreningen – Jiří Kubišta, Sven Ubik
- Det elektrotekniske fakultet ved Karlsuniversitetet – David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot – Kamil Hrbáček, Michal Benda og Erik Strakota
- Fotografering – Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Arkitektur og grafisk design – Jiří Sušanka
- Produksjon / utstillingsledelse – Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Konservering og restaurering – Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Redaksjonelt arbeid – Lenka Hensen
- Oversettelse – Lucie Kasíková
- Montering av utstillingen – Jiří Leubner
- Spesiell takk til – Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Mediepartnere – Logo Prague, Museum
Utforsk flere skreddersydde løsninger for kultursektoren
Avansert digitalisering av historiske objekter gir kultursektoren en metode for å bevare og dokumentere historien bedre. PhotoRobot ART tilbyr derfor museer og arkeologi allsidige løsninger for fotografering og 3D-skanning som digitaliserer museumssamlinger. Disse modulære systemene kan tilpasses plass- eller samlingsbehov, mens programvarestyrt automatisering gjør maskinene enklere å bruke. Hvert oppsett sikrer også eksepsjonelt god håndtering og omsorg for alle typer samlingsobjekter. Systemene tar hensyn til overflatenes granularitet, et bredt utvalg materialer og detaljbilder, slik at du kan lage spesialiserte porteføljer.
Vil du se hvordan du kan ta i bruk PhotoRobot ART i ditt eget museums- eller arkeologiprosjekt? Book en skreddersydd PhotoRobot-demo som er utformet spesielt rundt samlingen din, allerede i dag. Alt du trenger å gjøre, er å fortelle oss hvilke objekter du skal fotografere. Vi går gjennom behovene dine og kommer raskt med forslag til løsninger som dekker alle behov for fotografering og 3D-skanning av objekter.
