◎ ความท้าทาย：

การสร้างโมเดลตัวละครที่เหมือนจริงด้วยการสแกน 3D โดยคำนึงถึงการเคลื่อนไหวอันละเอียดอ่อนของนักแสดง ในขณะเดียวกันก็เก็บรายละเอียดปลีกย่อยของชุดเกราะสะท้อนแสงของพวกเขา

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Leo, Artec Studio, Maya, Substance 3D Painter, ZBrush, Marmoset Toolbag

◎ ผลลัพธ์：

สำเนาเสมือนจริงของชุดเกราะยุคกลางมอนเตเนกรินที่ถ่ายด้วยความละเอียดสูงพร้อมความแม่นยำจนสามารถนำไปใช้กับ CGI ได้

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

โหมด Artec HD และฟังก์ชันไร้สายของ Leo ทำให้สามารถจับภาพพื้นผิวมันวาวที่ยุ่งยากได้เร็วและง่ายกว่าวิธีโฟโตแกรมเมทรีที่กำหนดไว้ ด้วยการใช้เครื่องมือแก้ไขและอัลกอริธึมการลงทะเบียนชั้นนำของอุตสาหกรรมของ Artec Studio ทำให้สามารถเติมข้อมูลและเพิ่มความละเอียดให้สูงสุดเพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

นักแสดงสวมชุดเกราะของอัศวินยุคกลางขณะสแกน 3D ด้วย Artec Leo

เมื่อพูดถึงการเปลี่ยนผู้คน, วัตถุ และสภาพแวดล้อมในโลกแห่งความเป็นจริงให้กลายเป็นโมเดลทีวี, ภาพยนตร์ และวิดีโอเกมที่เหมือนจริง การวัดด้วยภาพถ่ายยังคงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม

กระบวนการสร้างโมเดลจากภาพถ่ายที่มีความละเอียดสูงที่ทับซ้อนกันมักใช้งานในรูปแบบของบูธที่เต็มไปด้วยกล้อง ช่วยให้สามารถสร้างสิ่งของทางกายภาพขึ้นใหม่ได้อย่างแม่นยำในอาณาจักรเสมือนจริง อย่างไรก็ตาม การสแกน 3D กำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วโดยเป็นทางเลือกที่รวดเร็วและยืดหยุ่นมากขึ้น โดยอุปกรณ์ประกอบฉากและโมเดลตัวละครสามารถแปลงเป็นดิจิทัลได้อย่างแม่นยำภายในไม่กี่วินาที

ประโยชน์เหล่านี้ไม่ได้เป็นไปตามทฤษฎีเช่นกัน เทคโนโลยีกำลังได้รับความนิยมในอุตสาหกรรม ในปัจจุบัน การสแกน Artec 3D ได้ช่วยสร้างทุกอย่างตั้งแต่โมเดลวิดีโอเกมทหารที่มีความละเอียดสูงสำหรับ FPS ออนไลน์ World War 3 ไปจนถึง VFX ที่สมจริงอย่างน่าสะพรึงกลัวสำหรับภาพยนตร์สยองขวัญยอดนิยมอย่าง Sleepy Hollow

เมื่อพิจารณาจากประสิทธิภาพการสแกน 3D ที่แสดงให้เห็นว่าเป็นเครื่องมือ CGI ที่ล้ำสมัยแล้ว หลาย ๆ คนจะถามว่า: การนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้นั้นตรงไปตรงมาเพียงใด และการสแกนจะกลายเป็นเอฟเฟ็กต์ภาพได้อย่างไร? โชคดีที่ Mikhail Shumikhin ผู้เชี่ยวชาญของ Artec พร้อมจะพูดคุยกับคุณตลอดกระบวนการทีละขั้นตอน และอธิบายวิธีเพิ่มประสิทธิภาพผลลัพธ์

แปลงร่างอัศวินในชุดเกราะส่องแสง

ไม่ว่าคุณจะมองดูเกมที่ไหน ไม่ว่าจะเป็น Dark Souls, Dragon Age หรือเกมใหญ่ ๆ มากมาย ชุดเกราะของอัศวินก็กลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไป ดูเหมือนว่าผู้พัฒนาเทรนด์เครื่องแต่งกายจะไม่ยอมปล่อยมือไป

นั่นเป็นเหตุผลที่ Shumikhin เลือกชุดเกราะสำหรับการสาธิตการสแกน 3D ของเขา ในการยืมมันมาจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์มีชีวิต Medieval Kotor ซึ่งนักอนุรักษ์และนักแสดงรักษาประวัติศาสตร์ของประเทศให้คงอยู่ด้วยการฟื้นฟูและแสดงในชุดย้อนยุค เขาต้องการแสดงให้เห็นว่าการสแกน 3D สามารถหยิบจับแม้แต่พื้นผิวที่ยากลำบากที่สุดผ่านกรณีการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมได้อย่างไร

อัศวินถูกแปลงเป็นดิจิทัลอย่างอุตสาหะด้วยกล้องความละเอียดสูงแบบดั้งเดิมผ่านชุดภาพถ่าย – ตามที่จำเป็นในการดำเนินการโฟโตแกรมเมทรี

เมื่อเขาระบุเครื่องแต่งกายที่จะจับภาพและโน้มน้าวเพื่อนร่วมงานให้ทำหน้าที่เป็นโมเดลตัวละครได้ Shumikhin ก็เริ่มสแกน 3D โดยใช้ Artec Leo ด้วยความเร็วในการสแกน 35 ล้านจุด/วินาที Leo สามารถแปลงวัตถุและผู้คนทั้งหมดให้เป็นดิจิทัลได้ภายในไม่กี่วินาที นอกเหนือจากลักษณะไร้สายของอุปกรณ์แล้ว ยังทำให้การแปลงเป็นดิจิทัลเป็นกระบวนการที่รวดเร็วและตรงไปตรงมาอีกด้วย

เพื่อพิจารณาถึงการเคลื่อนไหวเล็ก ๆ น้อย ๆ เมื่อแปลงนักแสดงดังกล่าวให้เป็นดิจิทัล Shumikhin แนะนำให้แบ่งการสแกนออกเป็นส่วน ๆ ในโครงการชุดเกราะของเขา เขากล่าวว่าสิ่งนี้ทำให้เขา “ควบคุมคุณภาพได้มากขึ้น” และทำให้เขาสามารถหลีกเลี่ยง “สิ่งประดิษฐ์ที่เกิดจากการเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อย”

ขับเคลื่อนโดย AI, โหมด HD ซึ่งเป็นฟีเจอร์ที่เปิดให้ผู้ใช้ Leo และ Artec Eva ที่มีต้นทุนต่ำและผ่านการทดสอบตามเวลา ยังช่วยเพิ่มความละเอียดสูงสุดและลดข้อมูลที่สูญเสียไปจากความเงางามให้เหลือน้อยที่สุด

“การสร้าง HD ใหม่เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง” Shumikhin อธิบาย “สิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มปริมาณข้อมูลที่คุณสามารถสะสมได้ รวบรวมได้ 2, 4 หรือแม้แต่ 8 เท่า ด้วย Leo คุณสามารถหยุดการสแกนชั่วคราว เลื่อนไปยังอีกด้านของวัตถุ และดำเนินการต่อได้”

“ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องสแกน 3D ของเราคือความคล่องตัวและคุณภาพของการจับพื้นผิวและรูปทรงเรขาคณิต สามารถเคลื่อนย้ายไปได้ทุกที่ในโลกได้อย่างง่ายดายเพื่อจับภาพวัตถุที่มีความละเอียดสูง”

การจัดระเบียบตาข่ายบน Artec Studio

ในกระบวนการจัดระเบียบและเตรียมการสแกนเพื่อการส่งออก ความพยายามของ Shumikhin ได้รับการส่งเสริมด้วยเครื่องมือขั้นสูงที่รวมอยู่ใน Artec Studio โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขากล่าวว่าความเรียบง่ายของอัลกอริธึมการลงทะเบียนทั้งหมดของซอฟต์แวร์จับภาพการสแกนและการประมวลผลข้อมูลทำให้แก้ไขข้อผิดพลาดได้ง่ายและรวดเร็ว และสร้างตาข่ายคุณภาพสูงสุดจากเฟรมที่จับภาพ

พื้นผิวมันเงาบางส่วนของชุดเกราะที่ถ่ายในโมเดล 3D ของ Shumikhin

เมื่อพูดถึงการปรับความละเอียดให้เหมาะสมระหว่างการสแกนฟิวชั่น Shumikhin มีเคล็ดลับยอดนิยมสำหรับผู้ที่ต้องการจำลองขั้นตอนการทำงานของเขา เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เขาแนะนำให้ตั้งค่าความละเอียดฟิวชันเป็น 0.5 มม. ไม่จำเป็นว่า Eva และ Leo 0.1 มม. เต็มที่จะสามารถทำได้

ในทำนองเดียวกัน Shumikhin กล่าวเพิ่มเติมว่าเครื่องมืออุดรูของ Artec Studio มีประสิทธิภาพอย่างมากในการปิดช่องว่างของตาข่าย ซึ่งการสะท้อนกลับทำให้ไม่สามารถบันทึกข้อมูลได้ทั้งหมด และเขาก็ไม่ได้ใช้การสร้างพื้นผิวภาพถ่ายเช่นกัน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สามารถเพิ่มความละเอียดให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

“Artec Studio มีอัลกอริธึมที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างพื้นผิวและการลงทะเบียนภาพถ่าย” Shumikhin กล่าว “ด้วยสิ่งนี้ คุณจึงสามารถบรรลุโมเดลที่มีรายละเอียดสูงได้ ในโปรเจ็กต์นี้ ฉันบันทึกพื้นผิวคุณภาพสูงด้วย Leo โดยไม่จำเป็นต้องใช้มัน แต่การสร้างพื้นผิวด้วยภาพถ่ายจะมีประโยชน์มากสำหรับคนอื่น ๆ อีกหลายคน”

เปลี่ยนจากตาข่ายไปสู่โมเดล

หลังจากจัดระเบียบตาข่ายของเขาแล้ว Shumikhin ก็ส่งมันไปยังโปรแกรมของบุคคลที่สามจำนวนหนึ่งสำหรับการอบพื้นผิว, การเรนเดอร์ และจัดการกับปัญหาการสร้างแบบจำลอง CGI ทั่วไปอีกประการหนึ่ง นั่นก็คือ ความสมมาตร เขาเรียกการบรรลุ “กฎพื้นฐาน” นี้ในการสร้างโมเดลให้พร้อมสำหรับวิดีโอเกม

เนื่องจากแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำให้นักแสดงยืนได้อย่างสมมาตร เขาจึงกล่าวว่าตาข่ายจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เท่ากันในรูปแบบดิจิทัลผ่านซอฟต์แวร์ตัดต่อ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ Shumikhin แนะนำให้ส่งออก Mesh ไปยังแพลตฟอร์ม เช่น ZBrush ซึ่งสามารถสะท้อนด้านซ้ายและด้านขวาของตาข่ายเหล่านั้นได้ และใช้เป็น ‘แนวทาง’ เพื่อให้มีความสมมาตรมากขึ้น

จากนั้น Shumikhin ได้ส่งออกแบบจำลองของเขาไปยัง Maya เพื่อสร้างเรขาคณิตโพลิกอนต่ำ และเพื่อใช้ประโยชน์จากเครื่องมือเค้าโครง UV ของซอฟต์แวร์ (สำหรับการทำแผนที่พื้นผิว) ก่อนที่จะส่งไปยัง Marmoset Toolbag และ Substance 3D Painter

โมเดลชุดเกราะของอัศวิน Montenegrin กำลังถูกเรนเดอร์และเตรียมพร้อมสำหรับแอนิเมชัน

ด้วย Toolbag Shumikhin เรนเดอร์โมเดลของเขาในภายหลังและปรับปรุงแสงให้สมบูรณ์แบบ ก่อนที่จะนำไปอบเป็นพื้นผิว อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการตั้งค่าการอบแผนที่พื้นผิวมาตรฐานจะเพียงพอสำหรับโมเดลส่วนใหญ่ เขาแนะนำให้ลดขนาดไฟล์เป็น 4K ล่วงหน้าเพื่อลดขนาดไฟล์ หลังจากทำความสะอาดพื้นผิวใน Substance เพื่อ “จัดสไตล์” เขาก็ส่งแบบจำลองกลับไปให้ Maya เพื่อเพิ่มทรงผมที่เหมือนจริงให้กับตัวละครของเขาผ่านทางปลั๊กอิน Ornatrix ของซอฟต์แวร์

สุดท้าย เมื่อเขาสร้างพื้นผิวเสร็จแล้ว มันเป็นเพียงกรณีของการใช้การสร้างโครงกระดูกอัตโนมัติของ Maya และเครื่องมือ “skinning” เพื่อเตรียมมันสำหรับแอนิเมชันหรือเสื้อผ้า เนื่องจากมี “ชุมชนขนาดใหญ่ของผู้คนที่ทำงานเกี่ยวกับ Maya” เขาเสริมว่าเป็นสถานที่ที่สมบูรณ์แบบในการ “ค้นหาคำตอบสำหรับคำถามทั่วไปและรับคำแนะนำ” เกี่ยวกับเสื้อผ้าและส่วนอื่น ๆ ของกระบวนการ

การสแกน 3D: อนาคตของ CGI?

หลังจากประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนนักแสดงและชุดเกราะยุคกลางให้กลายเป็นตัวละครที่เคลื่อนไหวได้เต็มรูปแบบ Shumikhin เชื่อว่ากระบวนการสแกน 3D ของเขาสามารถสร้างขึ้นและนำไปใช้โดยผู้อื่นได้ ไม่ใช่แค่ในอุตสาหกรรม CGI เช่นกัน

โมเดลชุดเกราะอัศวินคนสุดท้ายของ Shumikhin (พร้อมโมเดลดาบและโล่ที่ออกแบบไว้ก่อนหน้านี้)

ในขณะที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน Shumikhin กล่าวว่าบทบาทของเขา “ไม่จำเป็นต้องมีทักษะที่กว้างขวาง” เกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองวิดีโอเกม แต่เขาแย้งว่า “ความกระตือรือร้นภายในและความปรารถนาที่จะพัฒนา” ของเขาทำให้เขาต้อง “ค้นพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่และอดทนในรูปแบบ 3D”

ด้วยเหตุนี้ ตอนนี้เขาจึงสนับสนุนให้ศิลปิน 3D ผู้มีความมุ่งมั่นคนอื่น ๆ เดินตามรอยของเขาและ “มองหาบทเรียนและลูกเล่นใหม่ ๆ เพื่อนำไปใช้” ขณะเดียวกันก็ใช้การสแกนเพื่อพัฒนาโมเดลของตนเอง

“ทุกสิ่งที่เราเห็นในโลกสมัยใหม่สามารถสร้างขึ้นมาใหม่เป็นโมเดล 3D ได้ ด้วยวิธีนี้ เครื่องสแกน 3D จึงเป็นสะพานเชื่อมระหว่างโลกทั้งจริงและเสมือนจริง” Shumikhin กล่าวสรุป “เนื่องจากสตูดิโอเกม, บริษัทภาพยนตร์ และอุตสาหกรรม VR ยังคงต้องการเนื้อหา VR คุณภาพสูงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งสามารถทำได้โดยการสแกน Artec 3D และ Artec Studio”

“การสแกน 3D พบว่ามีช่องทางที่ค่อนข้างสะดวกสบายอยู่แล้ว นั่นคือการสร้างอุปกรณ์ประกอบฉาก, สภาพแวดล้อม, เกราะ, ยานพาหนะ, ตัวละคร และนักแสดงที่สมจริงมาก”