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)摄影测量是并是否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,并肩吸引了工业市场的关注。

类似,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每段。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,这能还还都还可以 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,大伙儿儿 能还还都还可以 在VR中以人眼分辨率探索建筑物,建筑工地或或多或少空间的最精细细节。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,大伙儿儿 制作了高野山大灵园的动态演示内容。在本文中,大伙儿儿 将解释大伙儿儿 是如可完成你这个项目。

1. 选着摄影测量位置

摄影测量是从选着为宜的捕获位置或目标对象结束了英语 。不用说所有位置或对象都适合摄影测量。大伙儿儿 选着了日本高野山的墓地。否则除了在演示中提供一定量的细节外,大伙儿儿 并肩希望纳入具有重要文化意义的元素。否则这是户外捕获,好多好多 条件控制非常具有挑战性。但对Varjo而言,大伙儿儿 喜欢挑战。

你这个项目的关键挑战是:

运动:高野山大灵园非常巨大且古老。令人惊讶的是,每天总要一定量的游客前来参拜,而存在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整静止的,没办法 任何移动。否则你希望捕获大面积内容,这否则会造成问题图片报告 ,否则否则对象并是否没办法 移动,大伙儿儿 说光源,太阳会产生移动。否则拍摄还还都还可以 数小时的时间,阴影否则会存在很大变化。

天气:当你进行户外捕捉时,天气应该选着阴天。当然,捕获期间或捕获很久不可下雨。湿皮下组织的外观与干皮下组织不同,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,否则它充满了枝条,在走动总要它们会移动。

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为宜50%或更多。主要目标是从尽否则多的高度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,其扫描妙招 与扫描房间时类似。在你这个场景中,大伙儿儿 拍摄了为宜250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。大伙儿儿 希望使用动态照明来模拟真实的环境。Unity为构建和渲染高度完整的场景提供了一一有一兩个优秀的平台,这使得工作流程的自动化变得容易起来。

大伙儿儿 并肩使用了De-Lighting工具和Unity Asset Store来帮助大伙儿儿 在还还都还可以 时填补空白,类似《Book of The Dead》中的或多或少树木和石头。

在拍摄时,大伙儿儿 还还都还可以 不断进行文件传输,那我大伙儿儿 就能还还都还可以 节省3D构建的时间。首先,大伙儿儿 使用一款名为Reality Capture的软件来创建照片的3D场景。

3. 网格出理 和UV

大伙儿儿 从Reality Capture导出3D场景,其含有 单个含有 50万个多边形的网格,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。否则大伙儿儿 使用共享UV生成不同的LOD。那我做是为了出理 LOD之间的纹理弹出。

那我,纹理对Unity而言就足够小,而大伙儿儿 能还还都还可以 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工具为宜还还都还可以 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还还都还可以 直接进行烘培,但弯曲法线总要没办法 明显。幸运的是,弯曲法线是未击中遮挡光线的方向,而有一一有一兩个名为occlusion()的简单VEX函数可用于输出弯曲法线。

4. De-Lighting

大伙儿儿 创建了一一有一兩个Python脚那我自动运行纹理。

否则扫描有过多 颜色变化,则De-Lighting无法估计环境探测。 好多好多 大伙儿儿 决定采用混合妙招 ,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。

大伙儿儿 创建了一一有一兩个Unity Asset后出理 脚本以导入已出理 的模型。它负责了材质创建和纹理分配。共有128个4K纹理被出理 ,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就能还还都还可以 看到场景,而大伙儿儿 能还还都还可以 根据大伙儿儿 的需求结束了英语 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,可出理 长预出理 时间。