Przestrzeń generowana w pracy artystycznej składa się z własnoręcznie wykonanych przeze mnie skanów i modeli 3D. Wybrane obiekty w przestrzeni fizycznej zostały zeskanowane do postaci trójwymiarowej siatki. Posłużyłem się w tym celu techniką fotogrametrii, polegającą na wykonaniu serii fotografii, wg ściśle określonych zasad. Każda fotografia wykonana jest z nieco innego punktu widzenia, razem tworząc zbiór widoków danego obiektu z każdej możliwej strony. Na podstawie tak przygotowanych fotografii algorytm odwzorowuje cały obiekt w postaci siatki 3D. Do stworzenia skanu jednego obiektu wykonywałem średnio od 80 do 200 zdjęć.

Przykład zbioru fotografii wykonanych w technice fotogrametrii, w celu zeskanowania obiektu na potrzeby pracy doktorskiej.

Następnie zdjęcia zostały przeze mnie poddane odpowiedniej obróbce w postprodukcji. Zwiększyłem zakres tonalny zdjęć, likwidując cienie i plamy światła, tworząc w ten sposób efekt oświetlenia obiektu w namiocie bezcieniowym (światła i cienie będą powstawały na obiekcie później, w przestrzeni wirtualnej).

Serię tak obrobionych zdjęć importowałem do programu Autodesk ReCap Photo lub AliceVision MeshRoom, które generują na podstawie zdjęć siatkę 3D. Technika fotogrametrii posiada swoje słabe strony, np. ma problemy z odwzorowaniem lustrzanych lub szklanych powierzchni, oraz posiada pewien margines błędu widoczny w lekkim pofalowaniu siatki. Dlatego każdy wygenerowany przez programy skan 3D musiał być następnie przeze mnie obrobiony, aby wyeliminować powstałe błędy. Na tym etapie wycinałem również pożądany obiekt z tła, i usuwałem niepotrzebne fragmenty obiektów pobocznych. Technika ta mimo swoich wad posiada jednak zalety oraz cechy, których wykorzystanie było szczególnie istotne w procesie realizacji pracy artystycznej. Skan 3D powstaje ze zdjęć, dzięki czemu jego wygląd jest bardzo fotograficzny, można powiedzieć realistyczny. Daje to efekt niejako wyciągnięcia obiektu z przestrzeni fizycznej, ze wszystkimi własnościami samego obiektu, jak i otoczenia – odcieniami, fakturą, kolorystyką (na którą wpływa np. pora dnia), i umieszczenia go w przestrzeni wirtualnej. Również zreprodukowana tekstura jest bardzo realistyczna i naturalna. Skanowanie w tej technice jest również łatwiejsze i mniej czasochłonne niż w przypadku np. skanowania laserowego, dzięki czemu byłem w stanie zeskanować znacznie więcej rodzajów obiektów, uwzględniając ich lokalizację, dostępność i otoczenie.

Zrzut ekranu z aplikacji Autodesk ReCap Photo. Widoczne są zrekonstruowane położenia aparatu fotograficznego dla wszystkich zdjęć, które posłużyły do stworzenia trójwymiarowej siatki obiektu.

Zrzut ekranu z aplikacji Autodesk ReCap Photo. Widoczne jest fragmentaryczne tło (otoczenie) obiektu, które również zostało odwzorowane przez algorytm aplikacji. Skan każdego obiektu musiał być ręcznie odseparowany od tego typu tła oraz podłoża.

Kolejnym etapem był import siatki do „tradycyjnego” programu służącego do modelowania 3D. podczas realizacji pracy artystycznej używałem aplikacji Autodesk 3D Studio Max. W tym programie musiałem poprawić każdy skan do jego późniejszego wykorzystania przez algorytm generujący przestrzeń wirtualną. Wyrównałem model wzdłuż osi XYZ, skorygowałem skalę obiektu, zredukowałem gęstość siatki, poprawiłem błędy w materiale narzuconym na obiekt.

Zrzut ekranu z aplikacji Autodesk 3D Studio Max. Na ilustracji widoczne jest narzędzie do zmiany punktu środkowego obiektu (pivot point) i orientacji osi. Była to jedna z operacji, które musiałem wykonać dla każdego skanu, aby był on później poprawnie interpretowany przez generator przestrzeni.

Tak przygotowany model został zaimportowany do docelowego programu służącego do generowania przestrzeni wirtualnej – Unity 3D. Dla każdego skanu stworzyłem nowy materiał składający się z utworzonej w wyniku fotogrametrii tekstury. Przypisałem obiekty do odpowiedniej kategorii, opisałem przy pomocy słów kluczowych (tzw. tagów), dodałem do listy obiektów wykorzystywanych przez algorytm generujący, który, po wykonaniu wszystkich opisanych kroków, mógł prawidłowo wykorzystać dany skan 3D do generowania przestrzeni wirtualnej.

Zrzut ekranu z aplikacji Unity 3D. Ilustracja przedstawia skan przygotowany do użycia w aplikacji: po prawej stronie widoczne są moduły, niezbędne do prawidłowej współpracy z generatorem, m. in. mesh collider, oraz lista słów kluczowych, tzw. tagów.

Przykłady obiektów w przestrzeni fizycznej i siatki skanów powstałych w technice fotogrametrii: