三维扫描解决方案

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用Artec Leo和Ray II制作的《模拟农场》DLC实现消防梦

作者 Paul Hanaphy

挑战:将作物收割与消防灭火融入虚拟世界,为《模拟农场》打造真实感十足的插件,丰富游戏体验。

解决方案:Artec Leo、Artec Ray II、Artec Studio、Autodesk 3ds Max、Autodesk Maya、Blender、Adobe Substance Painter

效果:“紧急任务包”内含逼真的消防车辆与消防设备,玩家可化身消防员,从火海或车祸现场解救受困者。采用3D扫描而非摄影测量进行数字化,项目周期缩短至少三分之一。

为何选择Artec 3D:Artec Leo与Ray II相辅相成,以独特方式融合高精度与大规模3D数据捕获。Artec Studio软件可合并Leo和Ray II的扫描数据,为大型物体或更大面积搭建超高分辨率的3D模型。

Creative Mesh Farming Simulator

《模拟农场》紧急包中采用Artec 3D扫描捕获的消防车。

电脑游戏幸得广大模组爱好者支持,他们凭借对游戏的满腔热情,从角色、游戏机制到全新领域,不断创作出丰富的可下载内容(DLC),为游戏注入新活力。

Frederic Leifeling与他的德国3D艺术家团队因游戏模组结缘。最先接触《模拟农场》时,他们发现这款游戏融合了他们的三大共同兴趣:游戏、工程与3D建模。很快,兴趣就演变发展成了事业。2016年,他们共同创立了Creative Mesh

公司在Frederic的带领下不断壮大,陆续为其他热门游戏制作了模型,并推出了自己的数字化服务。

对于与开发商GIANTS Software紧密合作的Creative Mesh而言,《模拟农场》始终是公司优先的项目。在开发热门DLC“秸秆处理包”的过程中,Frederic提出:为何不在《模拟农场》中引入消防车元素呢?

Creative Mesh Farming Simulator

用Artec Leo 3D扫描捕获消防车顶部数据

Frederic Leifeling(Creative Mesh的CEO)本身就是志愿消防员,能接触到消防设备,对解消防工作非常熟悉。但问题是,如何快速、准确地数字化庞大的消防车和消防钳等专业设备呢?答案在于Artec Leo 和Artec Ray II

3D扫描,引领技术热潮

汽车数字化的一大障碍是数据可及性。若拥有原始设计文件,车辆建模将更为简单。然而,CAD数据获取不易,且即便获取,也可能因遗漏细节和存在占位符而无法满足实际需求。

Creative Mesh之前采用的解决方案主要包括两种方法:一是使用图像作为3D草图绘制的视觉参照;二是运用摄影测量套件来捕获设备和拖拉机的图像。然而,Frederic指出,这些方法仅能帮助他们获取基本的尺寸信息。同时,由于后一种方法需要拍摄大量照片,导致他们在存储容量上“很快就达到了极限”。

为了搭建更加逼真的视频游戏模型并缩短制作周期,Creative Mesh向他们的长期合作伙伴GIANTS Software寻求帮助,后者在3D扫描领域已有丰富经验。确信3D扫描能提高工作流程速度后,Creative Mesh联系了Artec大使KLIB。KLIB向他们现场展示了全球首款无线、AI驱动的3D扫描仪——Artec Leo。

Creative Mesh Farming Simulator

与合作伙伴Epic Farming拍完视频后,屏幕上显示3D扫描图像的Artec Leo

与傻瓜相机拍摄的图像相比,Frederic表示Leo的数据捕获能力在直观性和准确性上让他们“深感震撼”。这一体验促使公司决定购买Leo。经过短短一天的培训,Creative Mesh的团队就已经能够熟练地进行扫描操作了。

“帮助创新者跨越技术难关,总是让人感到很有成就感。特别是当他们像Frederic和他的团队那样充满激情时,这种成就感就更加强烈了。”KLIB的首席执行官Knut Lehmann说道,“简单的培训过后,很明显Leo就是他们需要的工具。它速度快,操作又简单,大大提升了Creative Mesh团队的工作效率。”

然而,在完成小型设备的数字化任务后,他们在合并大型车辆的扫描数据时遇到了难题,这一过程虽然技术上可行,但效率较低,耗时较长。为了充分发挥3D扫描技术的优势,Frederic意识到需要引入一种可用于长距离扫描的解决方案——Artec Ray II。

Creative Mesh Farming Simulator

Artec Ray II架在可调节的三脚架上捕获大型农用车辆

实践证明,Leo与Ray II搭配使用成效显著。Leo的灵活性让团队轻松捕获消防车的每一个细节,Ray II则能一次性完成宽广场景的数字化任务。随后,这些数据被转化为超高分辨率的视频游戏用模型。

借助Leo内置的显示屏提供的实时反馈,团队能够在处理数据前确保已完整捕获数据。此外,得益于Leo的快速数字化能力,工程师们无需清理现场,这大大减轻了他们的工作负担。

Frederic表示:“捕获这些大型车辆确实很有挑战性。但技术日新月异,新的使用案例也一个接一个地出现。说到这,就不得不提Artec Ray II,它和Leo搭配真的太好用了。”

“我们还会为《模拟农场》捕获目前游戏中没有的老旧专业设备。所以说,能够运用3D扫描技术对我们来说是个很大的优势。”

“多分辨率”视频游戏模型

Artec Studio是Creative Mesh视频游戏建模流程的核心。它依托强大的3D数据捕获与处理平台,能够轻松融合多次扫描所得的数据集,一键操作即可优化网格分辨率。

Frederic特别对Artec Studio在保留纹理细节方面给予了高度评价。这些纹理是3D建模过程中的重要参考,由此生成的网格颜色丰富,使得细节更加易于识别。此外,Frederic还称赞了Artec Studio的其他功能,比如去除多余框架以压缩文件大小。他的团队表示,他们“从未遇到过兼容性问题”,导出过程对他们而言非常轻松。

Creative Mesh Farming Simulator

Creative Mesh为《模拟农场》制作的最终消防车模型之一

优化网格后,Creative Mesh利用Autodesk Maya、Autodesk 3ds Max、Blender、Adobe Substance Painter等软件为PBR纹理制作了超逼真的模型。他们的3D艺术家团队不仅可以通过这些软件获取几何数据,还能以内置纹理为参考绘制模型草图。

“我们的参考文件很不错,我们可以在3D空间里看到所有物体的全彩效果,”Frederic补充道:“跟以前靠图像建模比,现在效率高多了,项目周期缩短了至少三分之一。”

成果显而易见。他们发布的DLC现已上线,包含两辆消防车模型(从梯子横档到反光漆面无一遗漏),以及消防水管和交通设备。值得一提的是,为增强游戏真实感,该DLC还加入了难以通过其他方式再现的车祸车辆模型,因此获得广泛好评也在情理之中。

Frederic解释道:“在欧洲,许多农民其实都是消防志愿者,这正是我们最初决定为《模拟农场》引入这一新玩法的原因。扩展包一经发布,整个模组爱好者群体就像从沉睡中苏醒一般,纷纷活跃起来。我们的Discord频道访问量也随之翻了一番,真是太不可思议了!”

开拓全新虚拟领域

视频游戏建模这个快速发展的行业中,停滞不前就意味着落后。Creative Mesh正积极投身于多个项目。继推出以网飞热门电影《月球叛军》为灵感的《模拟农场》地图后,该团队乘Artec Leo与Ray II的东风,深入新领域,为经典PC端游戏《微软模拟飞行》全面数字化了两架涡轮螺旋桨飞机。

Creative Mesh Farming Simulator

将3D扫描应用于飞机扫描(如图)等新领域的Creative Mesh

随着公司对3D数据捕获技术的不断改进,Frederic预计项目周期能够进一步缩短。他提到,单在扫描消防车这方面,公司已经取得了“巨大的进步”,效率比过去提升了70%。展望未来,Creative Mesh计划推出更多样化的模型,如古董拖拉机等,同时更深入挖掘3D扫描的潜力。

“我们确实打算拓宽业务范围,”Frederic说道:“我们非常乐意把我们在3D扫描技术方面的经验运用到为其他公司提供服务中去,比如捕获建筑场景,又或者创建数字世界等。”

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