Zamek Guildford w VR to rozrywkowe i edukacyjne doświadczenie historyczne, które pozwala użytkownikowi odbyć wirtualną podróż w czasie i przestrzeni w celu zbadania jednego z najwcześniejszych zamków w Anglii.
Pomysł na projekt zrodził się z doświadczenia wielu tytułów VR związanych z kulturą oraz uświadomienia sobie ogromnego potencjału tego nowego medium do doświadczania historii i kultury w zupełnie nowy i wciągający sposób. Chociaż mieliśmy okazję poznać wiele doskonałych projektów VR, zawsze czuliśmy, że chcemy więcej, zarówno pod względem poziomu immersji, jak i bogactwa informacji historycznych. Naszym jedynym celem było stworzenie bardziej wszechstronnego i wciągającego doświadczenia niż dotychczas, łączącego wysoki poziom realizmu środowiska wirtualnego, skrupulatnie zbadane rekonstrukcje historyczne i bogatą narrację audiowizualną. Postawiliśmy sobie za zadanie stworzenie wirtualnego doświadczenia, które rywalizowałoby – a pod pewnymi względami przewyższałoby – prawdziwą wizytę w tym miejscu.
W pierwszej kolejności skupiliśmy się na uchwyceniu i odtworzeniu współczesnego środowiska.
Użyliśmy skanera Faro Focus S350 LiDAR do zeskanowania całego terenu, a następnie przetworzyliśmy model w RealityCapture, z miejsca tworząc „białą skrzynkę” z milimetrową dokładnością. Podczas tworzenia współczesnego środowiska służyło to jako dokładne odniesienie rozmieszczenia i kształtu dla wszystkich assetów: dużych struktur, rekwizytów, a nawet liści.
Prace rozpoczęliśmy z bezkompromisowym podejściem do przechwytywania danych. Nieuchronnie obecne ograniczenia sprzętowe uniemożliwiają nam zbliżenie się do jakości źródłowej, jednak chcieliśmy sprawdzić, jak daleko możemy posunąć jakość modeli, jednocześnie optymalizując je pod kątem VR. Oznaczało to wykonanie dużej liczby zdjęć w wysokiej rozdzielczości: łącznie ponad 16 000 zdjęć dla zamku, innych elementów konstrukcyjnych i rekwizytów środowiskowych, a także ponad 100 skanów LiDAR całego obiektu.
W przypadku Keep (zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz) polegaliśmy na połączeniu danych LiDAR z danymi fotogrametrycznymi, po uprzednim zarejestrowaniu skanów LiDAR w oprogramowaniu SCENE firmy Faro przed przetworzeniem połączonych zestawów danych w RealityCapture. Możliwość łączenia LiDAR i fotogrametrii jest ważna, ponieważ modele stają się coraz większe i bardziej złożone, przez co jest to dla nas niezbędna funkcja.
Skupiamy się w szczególności na wykorzystaniu fotogrametrii do tworzenia niezwykle realistycznych, wysoce zoptymalizowanych zasobów, które można umieścić w dynamicznych środowiskach silnika gry przy użyciu pełnego zakresu scenariuszy oświetlenia. Niesie to ze sobą wiele wyzwań technicznych i często sprawia, że pipeline jest złożony.
Podstawą wysokiej jakości jest czyste przechwytywanie danych. Ponieważ ostatecznie szukamy zasobów tzw. delit, tj. możliwie najbardziej zbliżonych do rzeczywistego ich wyglądu po zeskanowaniu, zawsze staramy się przechwytywać dane fotogrametryczne w płaskich, równomiernych warunkach oświetleniowych. Gdy mamy do czynienia z bardzo dużymi obiektami zewnętrznymi w zmiennym oświetleniu i przy ograniczeniach czasowych, dane rzadko są idealne i wymagany jest postprocessing.
Workflow po uzyskaniu danych:
Fotogrametria jest tak niesamowitym narzędziem do tworzenia fotorealistycznych assetów, że stwarza pewien problem – sprawia, że wszystko inne wygląda źle!
Początkowo chcieliśmy zastosować bardziej tradycyjne metody pracy nad propami i innymi assetami w grach, ale szybko okazało się, że ilość czasu, wysiłku i umiejętności potrzebnych do doprowadzenia ich do poziomu jakości porównywalnego z głównymi elementami fotogrametrycznymi jest niewykonalna.
W związku z tym zastosowaliśmy te same metody przechwytywania dla wszystkich innych elementów, ale przy użyciu bardziej zoptymalizowanego workflowu:
Proces ten został wykorzystany do stworzenia wszystkich propów ogrodowych.
Jednym z największych wyzwań projektu było odtworzenie liści we współczesnych ogrodach, które są bardzo gęsto obsadzone i słyną z wyszukanych wystaw kwiatowych.
Podobnie jak w przypadku propów i innych assetów, musieliśmy osiągnąć poziom jakości, który był w harmonii z fotorealistycznymi assetami o twardej powierzchni, a jednocześnie mieścił się w rygorystycznych limitach wydajności w VR.
Okazało się to monumentalnym zadaniem: prawie niemożliwe było znalezienie wystarczająco wysokiej jakości danych źródłowych dla większości liści, więc zacisnęliśmy zęby i sami zeskanowaliśmy ponad 60 gatunków, w tym ponad 20 unikalnych kwiatów:
W przypadku wielu kluczowych drzew wykorzystaliśmy połączenie fotogrametrii, danych LiDAR i naszych własnych obrazów źródłowych liści, aby jak najbardziej zbliżyć się do rzeczywistych drzew w ogrodach:
Rekonstrukcja średniowiecznego miasta rozpoczęła się od kompleksu zamkowo-pałacowego, którego fizyczny model znajduje się na parterze zamku. Kiedy skanowaliśmy to pomieszczenie, zdaliśmy sobie sprawę, jak przydatne może to być, więc skorzystaliśmy z okazji, aby zrobić szybkie zdjęcie (używając zapasowego aparatu kompaktowego Sony, który mieliśmy pod ręką). W miarę postępów w tworzeniu poziomu historycznego zmienialiśmy ten model w oparciu o zaktualizowane raporty archeologiczne i porady naszego historyka, jednak jako pierwsza podstawa okazał się on niezwykle przydatny.
Aby upewnić się, że nasze modele 3D są zgodne ze światem rzeczywistym, wykorzystaliśmy dane LiDAR zachowanych struktur do dokładnego odwzorowania kompleksu pałacowego, w tym łuku zamkowego zbudowanego w 1256 r. (który do dziś stoi w idealnym stanie) oraz szeregu oryginalnych fragmentów ścian zewnętrznych.
Krajobraz został stworzony przy użyciu lotniczych danych LiDAR z elementami przekształconymi w celu dopasowania do okresu średniowiecza w oparciu o badania historyczne (na przykład przesunięcie biegu rzeki i usunięcie współczesnych elementów miejskich).
Stworzenie szerszego miasta było trudnym zadaniem, ze wszystkimi elementami architektonicznymi – kościołami, domami, młynami, mostami – modelowanymi od podstaw w oparciu o raporty archeologiczne i inne źródła historyczne. Chociaż mogliśmy pójść na skróty i skończyć z bardzo podobnie wyglądającym środowiskiem, chcieliśmy być tak dokładni historycznie, jak to tylko możliwe, aby nasi użytkownicy mogli być pewni, że to, czego doświadczają, jest wiernym odwzorowaniem przeszłości, równolegle z możliwym do osiągnięcia realizmem.
Spacerując dziś po zamku Guildford lub jakimkolwiek innym zamku czy średniowiecznym budynku w Anglii, można zobaczyć tylko gładką, nieozdobioną kamieniarkę. Daje to zupełnie odwrotny obraz tego, jak te miejsca wyglądały pierwotnie: średniowieczne wnętrza były bogate, skomplikowane i niezwykle kolorowe. Była to zatem jedna z najprzyjemniejszych części projektu i demonstruje główną ideę tego doświadczenia: zobaczyć kompletnie inną przeszłość pojawiającą się przed oczami.
Naszym celem w tym pierwszym projekcie było opanowanie podstaw poprzez opracowanie wszystkich workflowów związanych z grafiką środowiskową, rekonstrukcjami historycznymi i podstawową funkcjonalnością. Po pomyślnym ukończeniu Guildford Castle VR, obecnie chcemy oprzeć się na tej podstawowej idei i zająć się znacznie większymi lokalizacjami, co do których jesteśmy teraz pewni, że możemy zapewnić im jeszcze wyższą jakość i bardziej zoptymalizowane środowiska dla szerszej gamy zestawów VR.
Z pewnością zamierzamy dodać więcej interakcji VR i jest to główny cel rozwoju wewnętrznego od czasu premiery na Steam. W kolejnych odsłonach planujemy rozszerzyć bogactwo pasywnych elementów narracyjnych, ale tuiakże dodać nowe, aktywne interakcje VR, które jeszcze bardziej zaangażują użytkowników. Dużym priorytetem jest dodanie funkcji wielojęzycznych, aby zapewnić pełne historyczne doświadczenie naszym globalnym, nieanglojęzycznym użytkownikom.
