Um guarda-roupa digital virtual: simulação de movimento de têxteis em 3D
A PhotoRobot une-se ao Museu da Cidade de Praga, à CESNET e à FEE CTU para propor um procedimento de digitalização 3D do patrimônio cultural.
Objetos têxteis do patrimônio cultural em movimento 3D
O Museu da Cidade de Praga apresenta atualmente uma exposição que permite a pesquisadores e visitantes ver objetos do patrimônio cultural de forma física e virtual. A mostra exibe, por tempo limitado, peças de roupa reais no âmbito do projeto de pesquisa Virtual Digital Wardrobe. O objetivo do projeto é propor e validar um procedimento para a digitalização avançada e a apresentação de objetos têxteis.
Os resultados incluem um protótipo de dispositivo para a digitalização automatizada de têxteis, um software de apresentação e um provador virtual. Tudo isso faz parte da exposição “From Prehistoric Times to Tailcoats”, na qual os visitantes veem roupas do patrimônio cultural na vida real e em realidade aumentada. O uso de modelos digitais 3D permite que os visitantes vistam virtualmente as peças expostas diante de cenários 3D.
A simulação de movimento de têxteis em 3D dá vida às roupas, reproduzindo em uma tela de projeção o caimento das peças quando vestidas. Os cenários 3D que acompanham os objetos envolvem os visitantes nas histórias por trás de cada item. A exposição é um projeto conjunto do Museu da Cidade de Praga, da CESNET, da Faculdade de Engenharia Elétrica da CTU e da Improtech - PhotoRobot. Conta com o apoio do programa Éta TA CR (projeto nº TL05000298).
Continue a leitura para conhecer a contribuição da PhotoRobot ao projeto, dos equipamentos utilizados à digitalização 3D do patrimônio cultural.
A exposição: From Prehistoric Times to Tailcoats
Para a exposição, os especialistas precisaram capturar fielmente o material têxtil, simular o tecido e movimentá-lo em tempo real. Assim, a exposição pôde apresentar modelos digitais para que os visitantes experimentassem roupas virtualmente, por meio de uma câmera de gravação e de um monitor de grande formato.
As projeções mergulham os visitantes na realidade histórica do passado e mostram as roupas em movimento, acompanhando os movimentos dos usuários. Além disso, a tecnologia por trás da experiência visa propor um método para documentar o estado de conservação de valiosas coleções têxteis de museus.
O resultado deve ajudar a preservar peças históricas que perdem qualidade com o tempo e o manuseio físico. Deve também ser de enorme utilidade para museus com extensas coleções têxteis e para o setor comercial de venda de têxteis.
Preparação do projeto
A preparação do projeto começou em 2021. Para a PhotoRobot, isso significou fotografar centenas de trajes e peças de roupa. A associação CESNET geraria depois, a partir das fotos da PhotoRobot, os modelos digitais 3D a serem apresentados na exposição.
A PhotoRobot contribuiu com seus equipamentos fotográficos para fotografia de produtos em 360. No entanto, os engenheiros tiveram de projetar módulos especiais para atender às necessidades do setor cultural. Demos a esses projetos personalizados o nome PhotoRobot ART, e cada um garantiu manuseio, cuidado e segurança excepcionais dos objetos.
As soluções levaram em conta a granularidade das superfícies, a variedade de materiais e a necessidade de documentar detalhes específicos dos objetos. Esses fatores serviram de diretrizes para a criação de um portfólio especializado para cada objeto do patrimônio cultural.
O processo consistiu em fazer centenas de fotos ao redor de cada item para criar, primeiro, um 3D spin. Essas fotos servem como pontos de dados para um software especial desenvolvido pela CESNET para gerar modelos têxteis 3D interativos.
As máquinas por trás da fotografia
A tarefa de fotografar cada objeto coube a Kamil Hrbáček, Michal Benda e Erik Strakota, da PhotoRobot. Juntos, eles definiram as máquinas PhotoRobot ART e os processos de software necessários para capturar diversas peças de vestuário. Isso incluiu looks completos, da cabeça aos pés, e exigiu instalações para fotografia em manequim e em mesa giratória.
Para isso, a PhotoRobot projetou várias configurações ART que combinam diferentes robôs e equipamentos fotográficos. Entre elas estão o Cube v5 e o v6 (para fotografia em manequim), o FRAME da PhotoRobot e a Centerless Table 850.
A modularidade desses sistemas não apenas reduz drasticamente os tempos de produção de imagens 360 / 3D. Combinados, eles também permitem fotografar qualquer produto de moda, incluindo peças para torso e pernas, acessórios para a cabeça, calçados, ornamentos e bijuterias.
Além disso, a PhotoRobot ART produziu um tripé especial para posicionar as câmeras em fileiras de elevação precisas. Ele permite a captura mais rápida de elevações tanto altas quanto baixas na captura de spins 3D. O tripé também combina captura remota e software de automação para comandar as câmeras em sincronia com as sequências robóticas e a iluminação do estúdio.
Fotografando os itens do acervo
Para fotografar cada objeto, a PhotoRobot instalou sistemas tanto nas instalações da Improtech - PhotoRobot quanto no local, no Museu da Cidade de Praga. Assim, pudemos fotografar peças de vestuário originais no museu e réplicas internamente, na PhotoRobot.
O processo exigiu a automação da fotografia de looks completos, bem como de peças individuais. Além disso, precisávamos de fotos suficientes de cada item para gerar depois um modelo 3D capaz de simular o movimento do tecido. Por isso, tivemos de fotografar tanto 360 graus ao redor de cada objeto quanto a partir de vários ângulos de elevação.
O Cube da PhotoRobot nos permite fotografar itens preparados em manequins, em combinação com o tripé especial. Já o FRAME e a Centerless Table oferecem suporte à fotografia 360 / 3D em mesa giratória para diferentes tipos de roupa. Usamos esses sistemas para capturar os itens tanto em eixo horizontal quanto vertical, e a partir de várias elevações.
Em cada sessão de fotos, também usamos uma câmera DSLR com lente de 50 mm posicionada em vários ângulos. Fotografamos ângulos altos, médios e baixos para criar 4-5 spins diferentes, com 36 imagens estáticas cada. Também é necessário fazer fotos na horizontal a cada 10º ângulo e capturar imagens de detalhe do material de cada item.
O processo de digitalização das fotos
A CESNET Association é responsável por transformar as fotos de cada item da coleção em modelos 3D interativos. Para isso, utiliza o software IH3D (Interactive Heritage 3D), desenvolvido pela CESNET e testado em colaboração com instituições museológicas.
O software permite a apresentação em 3D tanto em exposições físicas quanto na hospedagem de conteúdos visuais online. Ele funciona em uma ampla variedade de dispositivos, incluindo celulares e vídeo walls com painéis LCD. As visualizações assumem a forma de modelos 3D que os visitantes podem ver de todos os lados, até por dentro, e com material complementar.
Os modelos 3D podem conter anotações com informações adicionais, ilustrações, registros em vídeo e qualquer conteúdo multimídia. Além disso, o software pode exibir itens da coleção em cenas 3D envolventes, como em “Da Pré-História aos Fraques”.
Na exposição, o software IH3D transforma as fotos da PhotoRobot em modelos 3D para exibição em um painel de apresentação. Exemplos de modelos 3D estáticos de itens selecionados da coleção também estão disponíveis para visualização online. O software é compatível com todos os formatos padrão de modelos 3D e funciona no servidor web do museu. Também é possível armazenar com segurança os ativos digitais no ambiente de nuvem da CESNET ou exportar os modelos 3D em diversos formatos.
Colaboradores do projeto
Este projeto e seus resultados não seriam possíveis sem a contribuição conjunta de todos os envolvidos, em colaboração com o Museu da Cidade de Praga. Por isso, deixamos aqui o nosso reconhecimento e um agradecimento especial a:
- Museu da Cidade de Praga - Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programme Éta TA CR (número do projeto TL05000298)
- O projeto de pesquisa - The Virtual Digital Wardrobe (em tcheco, Virtuální šatník)
- A Associação CESNET - Jiří Kubišta, Sven Ubik
- Faculdade de Engenharia Elétrica da Universidade Técnica Charles - David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot - Kamil Hrbáček, Michal Benda e Erik Strakota
- Fotografia - Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Projeto arquitetônico e gráfico - Jiří Sušanka
- Produção / gestão da exposição - Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Conservação e restauro - Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Trabalho editorial - Lenka Hensen
- Tradução - Lucie Kasíková
- Montagem da exposição - Jiří Leubner
- Agradecimentos especiais - Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Parceiros de mídia - Logo Prague, Museum
Descubra mais soluções personalizadas para o setor cultural
A digitalização avançada de objetos históricos oferece ao setor cultural um método para preservar e documentar melhor a história. Com esse objetivo, o PhotoRobot ART oferece a museus e à arqueologia soluções versáteis de fotografia e escaneamento 3D para digitalizar acervos museológicos. Esses sistemas modulares atendem às exigências de espaço ou do acervo, enquanto a automação orientada por software simplifica a operação das máquinas. Cada configuração também garante manuseio e cuidado excepcionais com qualquer tipo de item do acervo. Os sistemas consideram a granularidade das superfícies, a variedade de materiais e a necessidade de imagens detalhadas para produzir portfólios especializados.
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