Varjo对日本墓园进行摄影测量扫描,在VR中展示其数字孪生

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(映维网 2019年08月05日)摄影测量是本身利用真实世界对象或空间的多张照片来创作数字asset的过程。摄影测量不仅得到了游戏世界的青睐,一块儿吸引了工业市场的关注。

类事于,通过摄影测量生成的点云已成为建筑,工程和施工(AEC)工作流程中不可或缺的一次责。在汽车,运输和制造业中,通过利用摄影测量来捕获物理原型并将其与数字CAD模型进行比较,这能否 确保视觉与现实相匹配。

为了更好地模拟现实环境并展示摄影测量在专业用途方面的潜力,Varjo团队最近对日本最大的墓地进行摄影测量扫描,并在VR中展示其数字孪生。

利用上图所示的Varjo VR-1,什么都人能否 在VR中以人眼分辨率探索建筑物,建筑工地或什么都空间的最精细细节。20/20分辨率扩展了摄影测量VR在工业方面的用例。

为了说明动态人眼分辨率的VR摄影测量的潜力,什么都人制作了高野山大灵园的动态演示内容。在本文中,什么都人将解释什么都人是如保完成你是什么项目。

1. 选者摄影测量位置

摄影测量是从选者合适的捕获位置或目标对象后后开始 。并不所有位置或对象都适合摄影测量。什么都人选者了日本高野山的墓地。肯能除了在演示中提供几滴 的细节外,什么都人一块儿希望纳入具有重要文化意义的元素。肯能这是户外捕获,什么都有条件控制非常具有挑战性。但对Varjo而言,什么都人喜欢挑战。

你是什么项目的关键挑战是:

运动:高野山大灵园非常巨大且古老。令人惊讶的是,每天有的是几滴 的游客前来参拜,而地处三脚架的摄影机非常吸引人。但在进行摄影测量时,你捕捉的场景应该是完全静止的,如此任何移动。肯能你希望捕获大面积内容,这肯能会造成问題,肯能肯能对象本身如此移动,你爱不爱我光源,太阳会产生移动。肯能拍摄都要数小时的时间,阴影肯能会地处很大变化。

天气:当你进行户外捕捉时,天气应该选者阴天。当然,捕获期间或捕获以前不可下雨。湿表皮的外观与干表皮不同,整个拍摄过程中的场景应该看起来一样。

地面:墓地的地面非常难以捕获,肯能它充满了枝条,在走动时会它们会移动。

在拍摄摄影测量场景的照片时,一般规则是每张照片应与相邻照片重叠合适60 %或更多。主要目标是从尽肯能多的层厚拍摄目标照片并保持图像重叠。

对于在高野山大灵园捕获的区域,其扫描法律土办法与扫描房间时类事于。在你是什么场景中,什么都人拍摄了合适260 0张照片。

2. 用Unity构建动态的3D场景

摄影测量提供了逼真的沉浸感,但静态照明通常会缩小用例。什么都人希望使用动态照明来模拟真实的环境。Unity为构建和渲染层厚完全的场景提供了另两个 多优秀的平台,这使得工作流程的自动化变得容易起来。

什么都人一块儿使用了De-Lighting工具和Unity Asset Store来帮助什么都人在都要时填补空白,类事于《Book of The Dead》中的什么都树木和石头。

在拍摄时,什么都人都要不断进行文件传输,从前 什么都人就能否 节省3D构建的时间。首先,什么都人使用一款名为Reality Capture的软件来创建照片的3D场景。

3. 网格补救和UV

什么都人从Reality Capture导出3D场景,其含高单个含高60 0万个多边形的网格,以及一组98×8K纹理。

在Houdini中,Voronoi Fracture将网格分成更小,更易管理的片段。但会 什么都人使用共享UV生成不同的LOD。从前 做是为了补救LOD之间的纹理弹出。

从前 ,纹理对Unity而言就足够小,而什么都人能否 启用Umbra遮挡剔除。当片段较小时,产生UV同样会更加轻松。

创建着色器是为了烘焙不同的纹理。Unity的De-Lighting工具合适都要反照率,环境光遮挡,法线,弯曲法线和位置贴图。大多数帧缓冲器都能否 直接进行烘培,但弯曲法线有的是如此明显。幸运的是,弯曲法线是未击中遮挡光线的方向,而有另两个 多名为occlusion()的简单VEX函数可用于输出弯曲法线。

4. De-Lighting

什么都人创建了另两个 多Python脚从前 自动运行纹理。

肯能扫描有很多颜色变化,则De-Lighting无法估计环境探测。 什么都有什么都人决定采用混合法律土办法,在自动De-Lighting和传统的基于图像的照明阴影去除之间进行混合。

什么都人创建了另两个 多Unity Asset后补救脚本以导入已补救的模型。它负责了材质创建和纹理分配。共有128个4K纹理被补救,烘焙和去光。

5. Varjo VR-1和Unity:易于集成

导入场景后,只需将VarjoUser Prefab拖到场景即可。只需一瞬间,VR-1就能否 看完场景,而什么都人能否 根据什么都人的需求后后开始 调整它。

Unity Asset Enviro用于白天-夜间循环,而实时全局照明烘焙到场景之中。生成的网格UV用于全局照明,可补救长预补救时间。