En virtuell digital garderob – 3D-simulering av textilier i rörelse
PhotoRobot samarbetar med Prague City Museum, CESNET och FEE CTU för att ta fram ett förfarande för 3D-digitalisering av kulturarv.
Textila kulturarvsobjekt i 3D och rörelse
Prague City Museum visar just nu en utställning där forskare och besökare kan se kulturarvsobjekt både fysiskt och virtuellt. Den presenterar en verklig och tidsbegränsad visning av kläder inom ramen för forskningsprojektet Virtual Digital Wardrobe. Projektet syftar till att ta fram och verifiera ett förfarande för avancerad digitalisering och presentation av textila objekt.
Resultaten omfattar en prototyp för automatiserad skanning av textilier, programvara för presentation och ett virtuellt provrum. Allt ryms inom utställningen ”From Prehistoric Times to Tailcoats”. Där kan besökarna se kulturarvskläder både i verkligheten och i förstärkt verklighet. Med hjälp av digitala 3D-modeller kan besökarna virtuellt prova de utställda kläderna mot bakgrund av 3D-scener.
3D-simulering av textilier i rörelse väcker sedan plaggen till liv och visar på en projektorduk hur kläderna ser ut när man bär dem. Omgivande 3D-scener som åtföljer objekten för besökarna in i berättelserna bakom föremålen. Utställningen är ett gemensamt projekt mellan Prague City Museum, CESNET, Fakulteten för elektroteknik vid CTU och Improtech – PhotoRobot. Den stöds av programmet Éta TA CR (projektnummer TL05000298).
Läs vidare och se PhotoRobots bidrag till projektet, från de maskiner som används till digitalisering av kulturarv i 3D.
Utställningen – From Prehistoric Times to Tailcoats
Till utställningen behövde experterna återge textilmaterial med full trohet, simulera tyg och flytta det i realtid. Utställningen kunde då visa digitala modeller som besökarna virtuellt provar kläder med hjälp av en inspelningskamera och en stor skärm.
Projektioner placerar besökarna i det förflutnas historiska verklighet och visar kläderna i rörelse tillsammans med användarnas rörelser. Tekniken bakom upplevelsen syftar dessutom till att ta fram en metod för att dokumentera skicket hos värdefulla textilsamlingar på museer.
Resultatet ska bidra till att bevara historiska föremål som försämras med åldern och fysisk hantering. Det ska också vara till stor nytta för museer med omfattande textilsamlingar och inom kommersiell textilförsäljning.
Förberedelser inför projektet
Förberedelserna inför projektet började 2021. För PhotoRobots del inleddes de med att hundratals foton togs av olika outfits och plagg. CESNET skulle sedan generera digitala 3D-modeller från PhotoRobots foton för att presentera dem på utställningen.
PhotoRobot bidrog till detta med sin fotoutrustning för 360-produktfotografering. Ingenjörerna behövde dock specialkonstruera moduler som mötte kultursektorns behov. Vi kallade dessa skräddarsydda lösningar PhotoRobot ART, och var och en säkerställde exceptionell hantering, omsorg och säkerhet för objekten.
Lösningarna tog hänsyn till ytornas struktur, mångfalden av material och kraven på att dokumentera specifika detaljer hos objekten. Dessa faktorer låg till grund för att skapa en specialiserad portfölj för varje kulturarvsobjekt.
Processen innebar sedan att hundratals foton togs runt varje föremål för att först skapa en 3D-spin. Fotona fungerar som datapunkter för särskild programvara som CESNET har utvecklat för att generera interaktiva 3D-modeller av textilier.
Maskinerna bakom fotograferingen
Uppgiften att fotografera varje föremål föll på Kamil Hrbáček, Michal Benda och Erik Strakota från PhotoRobot. Tillsammans identifierade de vilka PhotoRobot ART-maskiner och mjukvaruprocesser som behövdes för att fånga olika plagg. Det omfattade kompletta outfits från topp till tå och krävde därför installationer för både fotografering på provdocka och på vridskiva.
För detta utformade PhotoRobot flera ART-uppsättningar som kombinerar olika robotar och fotoutrustning. Uppsättningarna omfattar Cube v5 och v6 (för fotografering på provdocka), PhotoRobots FRAME samt Centerless Table 850.
Systemens modularitet minskar inte bara produktionstiderna för 360-/3D-bilder avsevärt. I kombination kan de dessutom fotografera alla typer av modeprodukter, bland annat plagg för överkropp och ben, huvudbonader, skor, accessoarer och småprydnader.
Dessutom tog PhotoRobot ART fram ett specialstativ som placerar kamerorna på exakta höjdnivåer. Det gör det snabbare att fånga både högre och lägre vinklar när du tar 3D-spinn. Stativet kombinerar dessutom fjärrstyrd bildtagning och automationsmjukvara för att styra kamerorna i takt med robotsekvenser och studiobelysning.
Fotografering av samlingens föremål
För att fotografera varje föremål installerade PhotoRobot system både i Improtech - PhotoRobots lokaler och på plats på Prague City Museum. Vi kunde därmed fotografera äkta klädesplagg på museet och repliker i den egna studion hos PhotoRobot.
Processen krävde automatiserad fotografering av både kompletta outfits och enskilda klädesplagg. Vi behövde dessutom tillräckligt många bilder av varje föremål för att senare kunna generera en 3D-modell som kan simulera textilens rörelse. Därför fick vi fotografera både 360 grader runt varje föremål och från flera höjdvinklar.
Med PhotoRobots Cube kan vi fotografera föremål som placerats på provdockor, i kombination med specialstativet. FRAME och Centerless Table stödjer samtidigt 360-/3D-fotografering på vridskiva för olika typer av kläder. Med dem fotograferar vi föremål både på horisontell och vertikal axel och från flera höjder.
Vid varje fotosession använder vi också en DSLR-kamera med 50 mm objektiv som placeras i olika vinklar. Vi fotograferar från höga, mellanhöga och låga vinklar för att skapa 4–5 olika spinn med 36 stillbilder vardera. Det är också nödvändigt att ta bilder horisontellt var 10:e vinkel och att ta detaljbilder av varje föremåls material.
Processen för fotodigitalisering
CESNET Association ansvarar för att omvandla fotona av varje föremål i samlingen till interaktiva 3D-modeller. För detta använder de mjukvaran IH3D (Interactive Heritage 3D), som har utvecklats av CESNET och testats i samarbete med museiinstitutioner.
Mjukvaran möjliggör 3D-presentation både i fysiska utställningar och genom onlinepublicering av visualiseringar. Den fungerar på ett brett utbud av enheter, bland annat mobiltelefoner och videoväggar med LCD-paneler. Visualiseringarna blir 3D-modeller som besökarna kan se från alla sidor, till och med inifrån, och med kompletterande material.
3D-modellerna kan innehålla anteckningar med ytterligare information, illustrationer, videoinspelningar och annat multimediainnehåll. Mjukvaran kan dessutom visa samlingens föremål i omgivande 3D-scener, till exempel i ”From Prehistoric Times to Tailcoats”.
I utställningen omvandlar IH3D-mjukvaran fotona från PhotoRobot till 3D-modeller som visas på en presentationspanel. Exempel på statiska 3D-modeller av utvalda föremål i samlingen finns också för visning online. Mjukvaran stödjer alla vanliga 3D-modellformat och körs på museets webbserver. Det går också att lagra digitala tillgångar säkert i CESNET:s molnmiljö eller exportera 3D-modeller i olika format.
Medverkande i projektet
Det här projektet och dess resultat hade inte varit möjliga utan alla medverkande parter och samarbetet med Pragstadsmuseet. Ett särskilt tack riktas därför till:
- Pragstadsmuseet (Prague City Museum) – Linda Daněčková, Tomáš Dvořák
- Programme Éta TA CR (projektnummer TL05000298)
- Forskningsprojektet – The Virtual Digital Wardrobe (på tjeckiska Virtuální šatník)
- CESNET-föreningen – Jiří Kubišta, Sven Ubik
- Fakulteten för elektroteknik (FEE) vid Charle’s Technical University – David Sedláček, Jiří Žára
- PhotoRobot – Kamil Hrbáček, Michal Benda och Erik Strakota
- Fotografi – Jav Vrabec, Ondřej Polák
- Arkitektur och grafisk design – Jiří Sušanka
- Produktion / utställningsledning – Kateřina Veleta Štěpánová, Michal Schneider
- Konservering och restaurering – Jindřiška Drozenová, Lucie Radoňová
- Redaktionellt arbete – Lenka Hensen
- Översättning – Lucie Kasíková
- Montering av utställningen – Jiří Leubner
- Särskilt tack – Martin Kavka, Veronika Klimešová, Pavel Vaněk
- Mediepartners – Logo Prague, Museum
Upptäck fler skräddarsydda lösningar för kultursektorn
Avancerad digitalisering av historiska föremål ger kultursektorn en metod att bättre bevara och dokumentera historien. Därför erbjuder PhotoRobot ART museer och arkeologi flexibla lösningar för fotografering och 3D-skanning för att digitalisera museisamlingar. De modulära systemen kan anpassas efter tillgängligt utrymme och samlingens behov, medan mjukvarustyrd automatisering gör maskinerna enklare att använda. Varje uppsättning garanterar dessutom en utmärkt hantering av och omsorg om alla typer av samlingsobjekt. Systemen tar hänsyn till ytornas struktur, en mängd olika material och detaljbilder för att skapa specialiserade portföljer.
Vill du se hur du kan använda PhotoRobot ART i ditt eget museiprojekt eller arkeologiprojekt? Boka en skräddarsydd PhotoRobot-demo som utformas särskilt kring din samling. Allt du behöver göra är att berätta vilka objekt du behöver fotografera. Vi går igenom dina krav och föreslår snart lösningar som uppfyller alla behov av fotografering eller 3D-skanning av objekt.
