Потрясающие 3D-модели для VR и AR: как Artec Eva реализует идеи компании Pikcells

Задача: Быстро и точно отсканировать предметы мебели, целые кухни, одежду и многое другое, а затем преобразовать эти сканы в максимально реалистичные 3D-модели для использования в приложениях дополненной и виртуальной реальности

Решение: Artec Eva, Artec Studio, 3ds Max

Результаты: Сотрудники компании Pikcells регулярно используют сканер Artec Eva как у себя в офисе, так и у клиентов для сканирования объектов, которые сложно создать с помощью 3D-моделирования (в частности, объекты со сложной геометрией поверхности). После съемки сканы преобразуются в 3D-модели для AR/VR-приложений.

Что бы вы ни собирались купить: одежду, автомобиль или мебельный гарнитур, — будьте готовы к тому, что традиционный шоппинг может вас быстро утомить.

Походы по магазинам, дорога до выставочного зала на другом конце города, сигналящие в пробках водители... Допустим, вы, потратив несколько часов, всё-таки добрались до нужного магазина, но там, как на зло, кончился товар, который вы хотели купить… Знакомо, правда?

Многим в 2020 году пришлось отложить на несколько месяцев даже такие сомнительные приключения, когда многие торговые точки закрылись из-за пандемии коронавируса.

Художник компьютерной графики Джейн Карвер из компании Pikcells снимает диван 3D-сканером Artec Eva

Назрела необходимость найти срочное решение в создавшейся ситуации, и многие компании, которые прежде игнорировали такую сферу, как виртуальную и дополненную реальность, решили поэкспериментировать на этом направлении. Если раньше эти технологии казались очень сложными, а инвестиции в них рискованными, то сегодня они стали как никогда актуальными, особенно в ритейле.

Да, цена выхода на рынок может казаться слишком высокой для любых компаний, кроме крупнейших игроков отрасли. Однако независимые специалисты в сфере создания фотореалистичного 3D-контента, дизайна и онлайн-интерактива способны помочь даже самым маленьким компаниям конкурировать с лидерами рынка.

Одной из таких специализированных компаний является Pikcells, известное британское агентство по созданию контента, которое разрабатывает настолько реалистичные визуальные материалы, что даже профессионалы не всегда могут отличить их от фотографий и видео. В число клиентов агентства входят Wren Kitchens, GE, SubZero/Wolf, Kronospan, Masterbrand Cabinets, LG, Samsung и многие другие компании.

Предельно детализированная визуализация кухонного стола, созданная специалистами компании Pikcells

С 2003 года крупные и мелкие компании начали обращаться к Pikcells за созданием высококачественных 3D-моделей своих товаров, включая произведенную на заказ мебель, кухонные модули и интерьерные решения в едином стиле, скроенную по индивидуальным меркам одежду и т. д.

Опытная команда дизайнеров интерьера, художников компьютерной графики и разработчиков мобильных приложений заработала себе славу гениев компьютерной графики, которые могут создать решения для самых разных отраслей.

Предельно реалистичная визуализация кухни, созданная Pikcells

Всего за несколько недель специалисты в сфере сканирования и 3D-моделирования могут оцифровать большой массив объектов и подготовить их к использованию в интерактивных AR/VR-приложениях.

Чтобы добиваться вау-эффекта, они используют множество инструментов, включая фотограмметрию, 3D-моделирование и портативное 3D-сканирование.

Художник компьютерной графики компании Pikcells создает реалистичную 3D-модель подушки дивана

Фотограмметрия зарекомендовала себя как надежное решение для съемки физических объектов, особенно тех, что имеют многоплановую текстуру. 3D-моделирование считается лучшим способом создания цифровых моделей для самых разных сфер: от видеоигр до компьютерной графики для фильмов и не только.

В то же время оба инструмента имеют определенные недостатки. Самый главный — большое количество времени, необходимое для получения готовой модели, а также сложности в оцифровке или моделировании органических, сложных поверхностей.

С другой стороны, 3D-сканирование значительно превосходит (мягко говоря) указанные инструменты по этим и другим параметрам. Прежде чем сотрудники компании Pikcells разработали собственный алгоритм 3D-сканирования, они подробно изучали лучшие решения на рынке.

Чтобы не ошибиться с выбором, Pikcells обратилась к экспертам по 3D-сканированию из компании Europac 3D, которая является сертифицированным дилером Artec с золотым статусом.

По словам Марка Бекетта из Europac 3D, «Уже во время нашей первой встречи с представителями Pikcells мы порекомендовали им портативный 3D-сканер Artec Eva. Когда они описали нам свой фронт работ и объяснили, какие результаты хотят получить, то стало очевидно, что идеальным решением будет именно Eva».

3D-интерьер с диваном, отсканированным с помощью Artec Eva

Artec Eva — это легкий 3D-сканер, который за секунду может собрать данные о нескольких миллионах точек поверхности объекта. Обучиться сканировать с помощью Eva очень просто. В компании Pikcells этим 3D-сканером уже отснято несколько сот объектов, включая диваны и другие предметы мебели разных размеров, целые ванные комнаты, одежду и многое другое. Сканер Eva помогает сокращать сроки выполнения каждого проекта на несколько часов и даже дней.

Оцифровка брусчатки ручной работы с помощью Artec Eva

Художественный директор Pikcells Ричард Бенсон объясняет, как сканер Eva изменил весь рабочий процесс компании: «Раньше, когда у нас не было Artec Eva, мы долго оцифровывали каждый объект. Для сбора данных с поверхности применяли традиционные измерительные инструменты. Затем результаты переносились в программу для 3D-моделирования и преобразовывались в геометрические модели, что занимало довольно много времени».

3D-модель брусчатки, полученная на основе скана с Artec Eva

Бенсон продолжает: «Eva является неотъемлемой частью нашей работы. Этот сканер позволяет нам создавать точные полигональные сетки буквально за несколько секунд».

Выбор дизайна рубашки в приложении Threadmark

Еще один достойный внимания проект, в котором был задействован сканер Eva, — оцифровка манекена для приложения на базе WebGL. Стартап Threadmark хотел создать онлайн-приложение, которое позволило бы клиентам легко разработать индивидуальный дизайн рубашки. Приложение способно предложить более 1 миллиарда различных вариантов кроя и сочетаний ткани.

Сканирование манекена для приложения Threadmark

Возможность приближать модель рубашки и рассматривать детали со всевозможных ракурсов дает клиентам уникальную возможность создавать рубашки, полностью соответствующие их требованиям. Кроме того, этот функционал делает онлайн-шопинг более предсказуемым. Когда покупатель получает новую рубашку, скроенную специально под него, он максимально удовлетворен результатом.

Выбор расцветки и паттерна в приложении Threadmark

Вы можете узнать больше об этом приложении, перейдя по этой ссылке.

«Это яркий пример того, на что способно 3D-сканирование в сочетании с WebGL и профессиональным дизайном, — добавляет Бенсон. — Хотя это приложение разработано для создания рубашек, оно может подойти для абсолютно для любого предмета одежды и даже для интерьера дома, офиса или, допустим, салона автомобиля. Мы просто садимся с клиентом и вместе продумываем решения, которые идут далеко за пределы технических требований проекта».

3D-модели кожаного дивана и кресла, созданные на базе сканов Artec Eva

Благодаря тому, что сканер Eva легкий и портативный, специалисты Pikcells могут брать его с собой, когда выезжают к заказчику, чтобы там всего за несколько часов оцифровать, например, выставочный зал с мебелью или другими товарами.

3D-модель гостиной и диванной зоны от Pikcells, полученная на основе сканов Artec Eva

Компания Pikcells также создала демонстрационный онлайн-магазин с функцией дополненной реальности, в который можно зайти с телефона или планшета. Это значит, что покупатели в любой точке мира могут приобрести 3D-модели товаров компании и увидеть, как они будут смотреться в их комнатах или других помещениях. Для этого реалистичные 3D-модели можно встроить в изображение окружающего пространства и при необходимости изменить их расположение.

Как говорит Ричард Бенсон, «Хотя в онлайн-демонстрации можно увидеть только отсканированные в 3D и смоделированные предметы мебели, на самом деле, это только один из примеров. Точно так же можно оцифровать совершенно любой товар, который предлагает компания. Это могут быть розничные товары, строгая или повседневная одежда и всё что угодно: от вишни до новенького Ferrari. Мы можем оцифровать любой предмет, чтобы ваши клиенты могли взаимодействовать с ним в интуитивно понятной среде дополненной реальности».

Садовая дорожка в приложении дополненной реальности компании Pikcells

Специалист по компьютерной графике компании Pikcells Джейн Карвер рассказывает о возможности брать с собой Artec Eva на любые проекты по 3D-сканированию: «Когда мы привозим Eva на территорию клиента, в подавляющем числе случаев нас просят показать, как проходит процесс сканирования. Эту технологию всегда встречают с восторгом и огромным доверием, поскольку прямо на глазах клиентов мы быстро и легко создаем реалистичные 3D-модели их товаров. Залог успеха заключается в тщательном планировании, которое позволяет отсканировать каждый участок поверхности объекта, даже снизу».

Онлайн-магазин дополненной реальности Pikcells: https://www.pikcells.com/lab/augmented-reality-webstore

После сканирования специалисты запускают Глобальную регистрацию в программе Artec Studio, при необходимости очищают скан от полигонального шума, удаляют подставку или другие нежелательные объекты. Затем они используют Автосборку, в ходе которой объединяются все полученные сканы.

По словам Карвер, «Автосборка обычно просто объединяет все части первоначального скана – это магия».

После этого шага «мы обычно используем Четкую склейку, которая сохраняет все складки или текстуру с разрешением около 0,5 мм. Чем ниже значение, тем подробнее воспроизводятся малейшие детали, и тем больше времени уходит на обработку скана». Затем специалисты используют функцию Удаление полигонального шума или Фильтр мелких объектов, если на фоне есть ненужные детали.

Конфигуратор для подбора мебели в онлайн-магазине Pikcells

Когда 3D-модель готова, «всё совмещено и хорошо выглядит», настает время наложения текстуры. Вот как описывает этот процесс Карвер: «Мы возвращаемся во вкладку Текстура и выбираем сканы, которые изначально использовались для создания 3D-модели и на которые мы хотим наложить текстуру. У нас по умолчанию стоит галочка на настройке «включить нормализацию текстуры», а также выставлен максимальный размер выходной текстуры, однако этот показатель можно менять в соответствии с задачами конкретного проекта».

Далее специалисты экспортируют из Artec Studio файл в формате OBJ, который затем можно использовать в 3ds Max или другом специализированном приложении. Для получения максимально качественных результатов отсканированную модель ретопологизируют/очищают, что позволяет оптимизировать объем данных скана.

Интерфейс конфигуратора дивана, созданного с помощью Artec Eva, в онлайн-магазине Pikcells

Мы задали Ричарду Бенсону вопрос о том, как он видит будущее виртуальной и дополненной реальности в ближайшие месяцы и годы, на что он ответил: «Мы уверены, что то, как обстоят дела сейчас, – это лишь самое начало, и эти технологии будут еще активнее использоваться во всей отрасли. Мы видим лавинообразный рост спроса на быстрый и простой онлайн-шопинг, а для многих товарных позиций нужен реалистичный интерактивный 3D-контент. Если вы хотите, чтобы онлайн-шопинг вытеснил традиционные походы по магазинам, то необходимо предоставить клиентам точные и реалистичные цифровые копии того, что они покупают. Компания Pikcells готова в этом помочь».