Varjo对日本墓园进行摄影测量扫描,在VR中展示其数字孪生

资料来源:魏莹网作者广州柯

摄影测量是一个利用现实世界物体或空间的多张照片创造数字资产的过程。摄影测量不仅赢得了游戏界的青睐,也引起了工业市场的关注。

例如,摄影测量生成的点云已成为建筑、工程和施工(AEC)工作流程的一个组成部分。在汽车、交通和制造业中,物理原型通过摄影测量获得,并与数字计算机辅助设计模型进行比较,这可以确保视觉与现实相匹配。

为了更好地模拟真实环境,展示摄影测量在专业应用中的潜力,瓦乔团队最近扫描了日本最大的墓地,并在虚拟现实中展示了它的数字双胞胎。以下视频网络整理了Varjo团队的共享:

制作Takano-Koyasan凌源的场景

使用上面显示的Varjo VR-1,我们可以用人眼分辨率探索虚拟现实中建筑物、建筑工地或其他空间的最详细细节。20/20分辨率扩展了摄影测量虚拟现实的工业用例。

为了说明用动态人眼分辨率进行虚拟现实摄影测量的潜力,我们对古雅山大岭公园进行了动态演示。在本文中,我们将解释我们是如何完成这个项目的。

1。选择摄影测量位置

摄影测量从选择合适的捕捉位置或目标对象开始。并非所有的位置或物体都适合摄影测量。我们选择了科亚山的墓地。因为除了在演示中提供许多细节,我们还希望包含具有重大文化意义的元素。因为这是室外拍摄,条件控制非常具有挑战性。但是对于瓦乔,我们喜欢挑战。

这个项目的关键挑战是:

运动:古雅山大岭花园非常大而且古老。令人惊讶的是,每天都有大量游客来参观寺庙,三脚架上的相机非常吸引人。然而,当拍摄摄影测量时,你拍摄的场景应该完全静止,没有任何移动。如果你想捕捉大面积的内容,这可能会引起问题,因为如果物体本身不移动,也许是光源,太阳就会移动。如果拍摄需要几个小时,阴影可能会发生很大变化。天气:当你在室外拍摄时,天气应该是多云的。当然,在捕获期间或之前不应该下雨。湿表面的外观不同于干表面。整个拍摄过程中的场景应该是一样的。地面:墓地的地面很难捕捉到,因为它长满了树枝,行走时它们会移动。

拍摄摄影测量场景时,一般规则是每张照片与相邻照片重叠至少30%或更多。主要目标是从尽可能多的角度拍摄目标的照片,并保持图像重叠。

对于在古雅山大岭公园拍摄的区域,扫描方法与房间相似。在这个场景中,我们拍了大约2500张照片。

2。使用Unity

摄影测量构建动态3D场景提供了一种真实的沉浸感,但静态照明通常会减少用例。我们希望使用动态照明来模拟真实环境。Unity为构建和渲染高度详细的场景提供了一个极好的平台,这使得工作流自动化更加容易。

我们使用了去光工具和统一资产商店来帮助我们在需要时填补空白,例如《Book of The Dead》中的一些树和石头。

在拍摄过程中,我们需要不断传输文件,这样可以节省3D构建的时间。首先,我们使用名为“现实捕捉”的软件来创建照片的3D场景。

3。网格处理和紫外

我们从现实捕捉导出一个3D场景,单个网格包含1000万个多边形和一组98×8K纹理。

在胡迪尼,沃洛诺伊断裂将网格分成更小、更易管理的片段。然后,我们使用共享紫外线生成不同的细节层次。这样做是为了避免细节层次之间的纹理弹出。

这样,纹理对于Unity来说足够小了,我们可以启用Umbra遮挡剔除。当碎片很小时,也更容易产生紫外线。

着色器是为了烘焙不同的纹理而创建的。Unity的去光照工具至少需要反照率、环境遮挡、法线、曲线法线和位置图。大多数帧缓冲区可以直接烘焙,但是弯曲法线并不明显。幸运的是,曲面法线是错过被遮挡光线的方向,一个简单的VEX函数occlusion()可以用来输出曲面法线。

4。去光

我们创建了一个Python脚本来自动运行纹理。

如果扫描有太多颜色变化,灭灯无法估计环境检测。因此,我们决定使用一种混合方法来混合自动去光和传统的基于图像的照明阴影去除。

我们创建了一个统一资产后处理脚本来导入已处理的模型。它负责材质创建和纹理分配。总共加工、烘焙和抛光了128种4K纹理。

De-Lighting

5前后的比较。Varjo VR-1和Unity:轻松集成

导入场景后,只需将VarjoUser Prefab拖动到场景中即可。VR-1只需要一会儿就能看到场景,我们可以根据自己的需要开始调整它。

统一资产环境用于日夜循环,而实时全局照明被烘焙到场景中。生成的栅格紫外用于全局照明,以避免长的预处理时间。

原始链接:https://yivian.com/news/64559.html