Wirtualna cyfrowa garderoba – symulacja ruchu tekstyliów w 3D
PhotoRobot wraz z Muzeum Miasta Pragi, CESNET i Wydziałem Elektrotechnicznym CTU (FEE CTU) proponuje procedurę cyfryzacji 3D dziedzictwa kulturowego.
Tekstylia z zasobów dziedzictwa kulturowego w ruchu 3D
W Muzeum Miasta Pragi można obecnie obejrzeć wystawę, która umożliwia badaczom i zwiedzającym oglądanie obiektów dziedzictwa kulturowego zarówno fizycznie, jak i wirtualnie. Prezentuje ona rzeczywistą, czasowo ograniczoną ekspozycję ubiorów w ramach projektu badawczego Virtual Digital Wardrobe (Wirtualna cyfrowa garderoba). Celem projektu jest opracowanie i zweryfikowanie procedury zaawansowanej cyfryzacji i prezentacji obiektów tekstylnych.
Rezultatami projektu są prototyp urządzenia do automatycznego skanowania tekstyliów, oprogramowanie prezentacyjne oraz wirtualna przymierzalnia. Wszystko to znajduje się na wystawie „Od czasów prehistorycznych do fraków”. Zwiedzający oglądają na niej odzież o wartości kulturowej w rzeczywistości oraz w rzeczywistości rozszerzonej. Dzięki cyfrowym modelom 3D mogą wirtualnie przymierzać eksponowane ubiory na tle scen 3D.
Symulacja ruchu tekstyliów w 3D ożywia stroje, odtwarzając na ekranie projekcyjnym to, jak odzież wygląda podczas noszenia. Otaczające sceny 3D, które towarzyszą obiektom, wprowadzają zwiedzających w historie kryjące się za eksponatami. Wystawa jest wspólnym projektem Muzeum Miasta Pragi, CESNET, Wydziału Elektrotechnicznego CTU oraz firmy Improtech – PhotoRobot. Projekt jest wspierany w ramach programu Éta TA CR (numer projektu TL05000298).
Czytając dalej, dowiedzą się Państwo, jaki wkład w projekt wniósł PhotoRobot – od wykorzystanych urządzeń po cyfryzację dziedzictwa kulturowego w 3D.
Wystawa „Od czasów prehistorycznych do fraków”
Na potrzeby wystawy eksperci musieli wiernie odwzorować materiał tekstylny, zasymulować tkaninę i poruszać nią w czasie rzeczywistym. Dzięki temu na wystawie można było zaprezentować cyfrowe modele, które zwiedzający wirtualnie przymierzają, korzystając z kamery rejestrującej i wielkoformatowego monitora.
Projekcje przenoszą zwiedzających w historyczną rzeczywistość minionych epok, a odzież prezentowana jest w ruchu, zgodnie z ruchami użytkowników. Ponadto technologia stojąca za tym doświadczeniem ma służyć opracowaniu metody dokumentowania stanu cennych muzealnych kolekcji tekstyliów.
Rezultat ma pomóc w zachowaniu zabytkowych obiektów, których jakość z czasem się pogarsza z powodu wieku i manipulowania nimi. Powinien też okazać się niezwykle użyteczny dla muzeów posiadających rozległe kolekcje tekstyliów oraz w komercyjnej sprzedaży tekstyliów.
Przygotowania do projektu
Przygotowania do projektu rozpoczęły się w 2021 roku. Dla PhotoRobot oznaczało to wykonanie setek zdjęć różnych strojów i ubiorów. Stowarzyszenie CESNET miało następnie wygenerować na podstawie zdjęć PhotoRobot cyfrowe modele 3D do zaprezentowania na wystawie.
PhotoRobot umożliwił to dzięki swojemu sprzętowi fotograficznemu do fotografii produktowej 360. Inżynierowie musieli jednak specjalnie zaprojektować moduły odpowiadające potrzebom sektora kultury. Te indywidualne rozwiązania nazwaliśmy PhotoRobot ART, a każde z nich zapewniało wyjątkowo staranne traktowanie, ochronę i bezpieczeństwo obiektów.
Rozwiązania uwzględniały granulację powierzchni, różnorodność materiałów oraz wymóg dokumentowania szczegółów konkretnych obiektów. Czynniki te posłużyły jako wytyczne do stworzenia wyspecjalizowanego portfolio dla każdego obiektu dziedzictwa kulturowego.
Proces obejmował następnie wykonanie setek zdjęć wokół każdego obiektu, aby najpierw utworzyć spin 3D. Zdjęcia te stanowią punkty danych dla specjalnego oprogramowania opracowanego przez stowarzyszenie CESNET, które generuje interaktywne modele 3D tekstyliów.
Urządzenia stojące za fotografią
Sfotografowaniem każdego obiektu zajęli się Kamil Hrbáček, Michal Benda i Erik Strakota z PhotoRobot. Wspólnie określili, jakie maszyny PhotoRobot ART i jakie procesy programowe są niezbędne do uchwycenia różnych elementów odzieży. Obejmowało to kompletne stylizacje od stóp do głów, dlatego potrzebne były instalacje do fotografowania na manekinie oraz na stole obrotowym.
W tym celu PhotoRobot zaprojektował kilka zestawów ART łączących różne roboty i sprzęt fotograficzny. Są to m.in. Cube v5 i v6 (do fotografowania na manekinie), FRAME od PhotoRobot oraz Centerless Table 850.
Modułowość tych systemów nie tylko znacząco skraca czas produkcji materiałów 360 / 3D. Po połączeniu umożliwiają one także fotografowanie dowolnych produktów modowych, w tym części garderoby na tułów i nogi, nakryć głowy, obuwia, ozdób i drobnych dodatków.
Ponadto PhotoRobot ART wyprodukował specjalny statyw, na którym aparaty montuje się na precyzyjnie określonych poziomach wysokości. Dzięki temu podczas wykonywania zdjęć do obrotów 3D szybciej można rejestrować zarówno wyższe, jak i niższe kąty. Statyw łączy też oprogramowanie do zdalnego fotografowania i automatyzacji, które steruje aparatami w synchronizacji z sekwencjami robotów i oświetleniem studyjnym.
Fotografowanie obiektów z kolekcji
Do sfotografowania każdego obiektu PhotoRobot zainstalował systemy zarówno w siedzibie Improtech - PhotoRobot, jak i na miejscu w Muzeum Miasta Pragi. Dzięki temu mogliśmy fotografować autentyczne elementy odzieży w muzeum, a repliki we własnym zakresie w PhotoRobot.
Proces wymagał zautomatyzowania fotografowania zarówno kompletnych stylizacji, jak i pojedynczych elementów odzieży. Ponadto potrzebowaliśmy wystarczającej liczby zdjęć każdego obiektu, aby później wygenerować model 3D umożliwiający symulację ruchu tkaniny. Dlatego musieliśmy fotografować każdy obiekt zarówno dookoła, w pełnym zakresie 360 stopni, jak i z wielu kątów wysokości.
Cube od PhotoRobot umożliwia nam fotografowanie elementów przygotowanych na manekinach w połączeniu ze specjalnym statywem. Z kolei FRAME i Centerless Table obsługują fotografię 360 / 3D na stole obrotowym dla różnych rodzajów odzieży. Używamy ich do rejestrowania obiektów zarówno w osi poziomej, jak i pionowej oraz z wielu wysokości.
Podczas każdej sesji używamy również aparatu lustrzanki cyfrowej z obiektywem 50 mm, ustawianego pod różnymi kątami. Fotografujemy z wysokich, średnich i niskich kątów, tworząc 4–5 różnych obrotów, z których każdy składa się z 36 zdjęć. Konieczne jest także wykonanie zdjęć w poziomie co 10. kąt oraz zdjęć szczegółowych materiału każdego obiektu.
Proces digitalizacji zdjęć
Za przekształcenie zdjęć poszczególnych obiektów z kolekcji w interaktywne modele 3D odpowiada stowarzyszenie CESNET. W tym celu wykorzystuje ono oprogramowanie IH3D (Interactive Heritage 3D) opracowane przez CESNET i testowane we współpracy z instytucjami muzealnymi.
Oprogramowanie umożliwia prezentację 3D zarówno na wystawach stacjonarnych, jak i w postaci materiałów wizualnych online. Działa na wielu urządzeniach, w tym na telefonach komórkowych i ścianach wideo z paneli LCD. Wizualizacje przybierają formę modeli 3D, które odwiedzający mogą oglądać ze wszystkich stron, także od środka, wraz z materiałami uzupełniającymi.
Modele 3D mogą zawierać adnotacje z dodatkowymi informacjami, ilustracje, nagrania wideo i dowolne treści multimedialne. Oprogramowanie potrafi ponadto wyświetlać obiekty z kolekcji w otaczających scenach 3D, na przykład w wystawie „Od pradziejów po fraki”.
W ramach wystawy oprogramowanie IH3D przekształca zdjęcia z PhotoRobot w modele 3D wyświetlane na panelu prezentacyjnym. Przykłady statycznych modeli 3D wybranych obiektów z kolekcji są dostępne także do przeglądania online. Oprogramowanie obsługuje wszystkie standardowe formaty modeli 3D i działa na serwerze internetowym muzeum. Zasoby cyfrowe można też zabezpieczyć w środowisku chmurowym CESNET lub wyeksportować modele 3D w różnych formatach.
Współtwórcy projektu
Ten projekt i jego rezultaty nie powstałyby bez wspólnego wkładu partnerów współpracujących z Muzeum Miasta Pragi. Dlatego wyrazy uznania i szczególne podziękowania kierujemy do:
- Muzeum Miasta Pragi – Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programu Éta TA CR (numer projektu TL05000298)
- Projektu badawczego – Wirtualna garderoba cyfrowa (w języku czeskim: Virtuální šatník)
- Stowarzyszenia CESNET – Jiří Kubišta, Sven Ubik
- Wydziału Elektrotechnicznego Uniwersytetu Karola – David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot – Kamil Hrbáček, Michal Benda i Erik Strakota
- Fotografia – Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Projekt architektoniczny i graficzny – Jiří Sušanka
- Produkcja / kierownictwo wystawy – Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Konserwacja i restauracja – Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Redakcja – Lenka Hensen
- Tłumaczenie – Lucie Kasíková
- Montaż wystawy – Jiří Leubner
- Podziękowania specjalne – Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Partnerzy medialni – Logo Prague, Museum
Zapraszamy do poznania kolejnych rozwiązań dla sektora kultury, dopasowanych do Państwa potrzeb
Zaawansowana digitalizacja zabytkowych obiektów to metoda, która pozwala w sektorze kultury lepiej chronić i dokumentować historię. W tym celu PhotoRobot ART oferuje muzeom i instytucjom archeologicznym wszechstronne rozwiązania do fotografii i skanowania 3D, służące do digitalizacji zbiorów muzealnych. Te modułowe systemy można dopasować do dostępnej przestrzeni lub potrzeb kolekcji, a automatyzacja oparta na oprogramowaniu upraszcza obsługę urządzeń. Każda konfiguracja zapewnia też wyjątkowo staranne i bezpieczne traktowanie każdego rodzaju obiektu z kolekcji. Systemy uwzględniają strukturę powierzchni, różnorodność materiałów oraz konieczność wykonywania szczegółowych ujęć, co pozwala tworzyć wyspecjalizowane portfolia.
Chcą Państwo sprawdzić, jak wdrożyć PhotoRobot ART we własnym projekcie muzealnym lub archeologicznym? Zachęcamy do zamówienia indywidualnej prezentacji PhotoRobot Demo, przygotowanej specjalnie z myślą o Państwa kolekcji. Wystarczy, że poinformują nas Państwo, jakie obiekty trzeba sfotografować. Omówimy Państwa wymagania i wkrótce zaproponujemy rozwiązania odpowiadające wszelkim potrzebom w zakresie fotografii lub skanowania obiektów 3D.
