Wie mit Artec Leo und Space Spider ultra-realistische High-Poly-Modelle für World War 3 erzeugt werden

06/11/2019

Videospiel „World War 3“

Nichts bringt den Nutzer beim Ego-Shooter-Spiel so schnell wieder in die Realität zurück wie unrealistische Bilder. Das können wunderschöne Landschaften sein, die im Schneckentempo geladen werden, oder auch Charaktere, die so pixelig aussehen, als ob sie aus Lego-Bausteinen bestünden. Die Spiel-Engine kann so genial sein, wie sie will – wenn schlechte Bilder den Nutzer aus dem Spielfluss herausreißen – den leidenschaftliche Gamer so gut kennen – wird er bald seine Grafikkarte zum Teufel schicken und aufgeben.

Videospiel „World War 3“

Eines der derzeit spannendsten Spiele, das nicht an solchen Grafikproblemen leidet, ist der Multiplayer-Shooter World War 3 von The Farm 51. Mit seinen extrem realistischen Kriegsschauplätzen, die den Spieler in Städte wie Warschau, Berlin und Moskau entführen, und seiner Palette an modernen, realistisch wirkenden Waffen und Kriegsgeräte wie Maschinenpistolen, Panzerfäuste, Drohnen und Panzer hält „World War 3“, was es verspricht.

Um die erstaunliche Detailtreue der World-War-3-Figuren zu erzielen, entschied sich The Farm 51 gegen das photogrammetrische Verfahren, das bei den Spielen „Get Even“ und „Chernobylite“ eingesetzt wurde. Nach eingehender Prüfung aller neuen auf dem Markt erhältlichen Technologien zur digitalen Erfassung fiel die Entscheidung auf handgeführte 3D-Streifenlichtscanner. Denn diese weisen ein optimales Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit, hervorragender Auflösung und einfacher Bearbeitung auf.

Videospiel „World War 3“

Kamil Bilczyński, Creative Director und Mitgründer von The Farm 51, formuliert es so: „Kurz gesagt, Sie richten den Scanner einfach auf den besagten Gegenstand und führen ihn um das Objekt herum (oder drehen das Objekt), um ein virtuelles Abbild zu erstellen. Das Streifenlicht unterstützt diesen Prozess, indem es ein Gittermuster auf das Objekt projiziert. Damit sagt es dem Scanner, wie nah oder weit entfernt er sich davon befindet. Auf diese Weise können Sie das Objekt rekonstruieren und seine Formen mitsamt der kleinsten Fehler, Unebenheiten und der Farbe erfassen. So wird das Modell realistisch.“

Es waren die erfahrenen Profis des Artec Gold Certified Resellers 3D Master in Warschau, die dem Game-Entwickler die Artec 3D-Handscanner erstmals vorführten. Eine Zeit lang begleitete 3D Master das Digitalisierungsteam und die 3D-Künstler von The Farm 51, um ihre Abläufe und Anforderungen in puncto Scan-/Verarbeitungsgeschwindigkeit, Auflösung und Nutzerfreundlichkeit kennenzulernen.

Eine mit Artec Space Spider gescannte Glock 17

Die Entscheidung fiel letztendlich zugunsten der handgeführten 3D-Streifenlichtscanner Artec Space Spider und Artec Leo aus. Beide erzielen Spitzenergebnisse in den Anwendungsbereichen, für die sie konzipiert wurden.

Rafal Lis, Geschäftsführer von 3D Master: „Artec Leo und Space Spider sind ein leistungsstarkes Duo für den CGI-Bereich und andere Branchen, in denen man schnell und einfach lebensechte, hochauflösende 3D-Modelle erzeugen muss. Die Artec-Scanner sind seit über zehn Jahren marktführend, und wir sind stolz darauf, dass wir seit Jahren einer der wichtigsten Reseller von Artec sind.“

Scan-Preview mit Artec Leo in einer frühen Phase der Charakterentwicklung

Space Spider ist ein extrem hochauflösender Scanner (mit bis zu 0,05 mm Punktgenauigkeit), der sich exzellent für die digitale Erfassung kleiner Objekte eignet, insbesondere detailreiche Objekte wie elektronische Leiterplatten, Schmuck, winzige Zahnräder usw. Das Digitalisierungsteam von The Farm 51 scannt mit Space Spider kleine Beutel, Stiefel, Helme und winzigste Details auf den verschiedensten Objekten und Oberflächen. „World War 3“ wirkt auf diese Weise so realitätsgetreu, dass das Spiel begeisterte Anhänger auf der ganzen Welt hat.

Mit Artec Space Spider erstellte Scans von Funkgerät und Beutel

Artec Leo, der jüngste Zuwachs in der Artec-Familie, ist der erste 3D-Scanner mit automatischer Onboard-Verarbeitung. Leo ist komplett kabellos und nimmt die Objekte mit einer Punktgenauigkeit von bis zu 0,1 mm auf. Mit Leo kann das Digitalisierungsteam alles scannen: von Gesichtern und Körper der Charaktere über Pistolen, Maschinengewehre und Panzerfäuste bis hin zu Objekten, die so groß wie Autos sind. Artec Leo bietet nicht nur eine Datenerfassungsrate von bis zu 44 Frames pro Sekunde, sondern auch eine verblüffend hohe Auflösung. Die Scans erscheinen live auf dem Touch-Bildschirm des Scanners, so dass Bereiche, die fehlen und erneut gescannt werden müssen, sofort auffallen.

Gesichtsscans von Artec Leo

„Da jedes Objekt – egal ob Gesicht, Körper, Waffe oder Fahrzeug – eine andere Komplexität und Detailtiefe aufweist (ganz zu schweigen von der Größe), kombinieren wir die Scans von Leo mit den Aufnahmen von Space Spider und führen sie in der Scanner-Software Artec Studio problemlos zusammen“, berichtet das Digitalisierungsteam. „Auf diese Weise enthalten die fertigen 3D-Modelle, die unsere Charakterdesigner bekommen, alle Details, auch die winzigsten Einzelheiten – und das bei Scans, die nur wenige Minuten gedauert haben.“

Scan mit Artec Leo in einer frühen Phase der Charakterentwicklung; eine Heatmap zeigt, was bereits erfasst wurde

„Mit der Streifenlichttechnik verkürzt sich die Zeit im Vergleich zur manuellen Erstellung eines 3D-Modells erheblich“, fährt das Team fort. „Bei der Produktion der High-Poly-Version eines Objekts verringert sich der Zeitaufwand von mehreren Tagen auf wenige Stunden und manchmal sogar noch weniger.“

Scan der „Glock 17“-Pistole in Artec Studio, fertig für den Export und die weitere Bearbeitung

Spätere Phase der Charakterentwicklung nach dem Scannen mit Artec Leo & Space Spider

Nach der Scan- und Nachbearbeitungsphase wird das 3D-Modell einem Charakterdesigner übergeben. Das Charakterdesign-Team von The Farm 51 beschreibt die wichtigsten Schritte nach dem Scannen: „Unsere 3D-Designer erstellen mithilfe einer speziellen 3D-Sculpting-Software ein High-Poly-Modell aus dem nachbearbeiteten 3D-Modell. Dieses Modell wird dann bearbeitet, um Fehler auszumerzen, die uns aus irgendeinem Grund im ersten Bereinigungsdurchgang durch die Lappen gegangen sind. Form und Konturen des Modells werden nun an unsere Standards angepasst, damit es mit verschiedenen Modellen kompatibel ist. Gibt es im Spiel beispielsweise neue Stiefel, muss der Designer dafür sorgen, dass der Übergang zu den Hosen stimmt und nichts hervorschaut.“

„Im nächsten Schritt“, erklärt das Team, „wird ein vereinfachtes Modell erstellt. Je weniger Polygone es gibt, desto besser für die Spielleistung. Ein solches Modell enthält nicht alle Details, die während des Scanprozesses aufgenommen werden. Es ist eine schlichtere Version des Originals. Doch indem man das High-Poly-Modell als Referenz und Quelle heranzieht, kann der Designer normale Texturen auf die Low-Poly-Version legen, und trotzdem sieht es zum Schluss so aus, als ob alle Details noch da wären – auch wenn das nicht stimmt.“

Charakterdesign in ZBrush nach dem Scannen mit Artec Leo & Space Spider    

Das Modell ist nun soweit fertig und kann texturiert, also koloriert werden. Obwohl beide, sowohl Artec Leo als auch Space Spider, 3D-Farbscanner sind, hat sich das Charakterdesign-Team von The Farm 51 wegen der unterschiedlichen Animationsalgorithmen dafür entschieden, die Modelle in einem späteren Stadium, nach dem Scannen, einzufärben. Mit dem Texturierungsprozess, bei dem Farbe auf eine Waffe, einen Charakter oder ein anderes Objekt des Spiels „aufgetragen“ wird, lässt sich das Aussehen der Modelloberfläche bestimmen. Bei diesem Vorgang werden jedem Objekt physische Materialien zugewiesen. Im letzten Schritt werden für jedes Modell mehrere Anpassungsoptionen definiert, die der Nutzer auswählen kann. Bei der aktuellen Version (Warzone Giga-Patch Update 0.6) können in den Spieleinstellungen für jedes Objekt mehr als 20 Tarnmuster und Farbvarianten ausgewählt werden.

Mit Artec Space Spider gescanntes Zielfernrohr

The Farm 51 wird auch künftig Artec Leo und Space Spider zur Erzeugung neuer Charaktere, Uniformen, Waffen, Fahrzeuge usw. einsetzen. Die Fans von World War 3, diesem hypnotisierenden Spiel, das Millionen Nutzer in Ost und West lieben, werden sich auf neue, realitätsgetreue Bilder aus verschiedenen Kontinenten, tolle architektonische Bauwerke und vieles mehr freuen können.

Videospiel „World War 3“

Als Würdigung seiner Technologie und seiner in der Computerspiele-Entwicklungsbranche herausragenden Funktionalität wurde World War 3 für den CEEGA 2019, den „Central and Eastern European Game Award“, (Kategorie „Visual Art“) nominiert.

Eine mit Artec Space Spider gescannte HK P30L