Машина времени в 3D: Как Artec Leo и Ray II оцифровали историю в польском музее

Как сохранить историю в «цифре» за один день? Оцифровка целого этнографического музея под открытым небом — это вызов, требующий точности инженерии и эстетики искусства. В новом кейсе от Artec 3D мы рассказываем, как тандем беспроводного сканера Artec Leo и дальнобойного Ray II позволил всего за 9 часов создать идеальные цифровые копии средневековых крепостей, старинных мельниц и их интерьеров.

Задача: Археологическому и этнографическому музею в Лодзи требовался способ безопасной и быстрой оцифровки нескольких объектов исторического наследия, включая средневековое городище и музей под открытым небом с его постройками, интерьерами и окружающим ландшафтом. Конечная цель заключалась в создании точных цифровых двойников этих объектов для архивирования и визуализации в VR, образования, исследований и сохранения национального наследия для будущих поколений.

Решение: Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio, Blender, ZBrush.

Результат: 3D-модели городища, а также исторических зданий с их интерьерами и экспонатов музея под открытым небом. Полученные модели готовы к использованию в образовательных презентациях, иммерсивных VR-проектах и цифровых выставках.

Почему Artec?: Тандем Artec Ray II и Artec Leo продемонстрировал способность справляться как с мелкими деталями, так и с масштабными территориями на открытом воздухе. Скорость, точность и бесшовная интеграция сканеров в сочетании с непревзойденным опытом команды 3D Master обеспечили отлаженный рабочий процесс и выдающийся результат.

Что может сделать посещение этнографического музея по-настоящему захватывающим? Когда вы попадаете в место, где историческое прошлое живет в самой земле, в любопытных деталях повседневного быта, в деревянных балках средневековых построек — вы невольно представляете себя жителем старого города.

А теперь вообразите, что вы можете посетить такую выставку из любой точки мира, узнавая, как люди жили века назад, восхищаясь инженерными решениями и предметами быта тех времен — жизни, которая так похожа на современную и в то же время так от нее отличается. Все это стало возможным благодаря удивительному сотрудничеству с Археологическим и этнографическим музеем в Лодзи (Польша).

Основанный в 1918 году, музей гордится впечатляющими коллекциями в области археологии, этнографии и нумизматики. Чтобы идти в ногу со временем, музей отслеживает и применяет технологии нового поколения для архивирования и сохранения культурного и исторического наследия. В рамках этой деятельности музей провел «MuzeOn» — конференцию по реставрации, куда была приглашена компания 3D Master, чтобы продемонстрировать свой опыт и технологии сканирования. Впечатленный результатами, музей решил оцифровать свои экспонаты под открытым небом, включая городище и масштабный музейный комплекс. Команда 3D Master с энтузиазмом взялась за миссию по цифровой фиксации этих объектов для последующего создания визуализаций, анимаций и виртуальных туров.

Оцифровка этих объектов обещала стать непростой задачей. Этнографический комплекс в Квяткувеке является неотъемлемой частью культурного облика региона и включает в себя самые разные постройки: от жилого глиняного дома и земляного погреба до гончарного горна и хлебной печи — и это лишь малая часть. Некоторые из этих строений являются реконструкциями оригиналов конца XIX — начала XX века. Однако здесь можно встретить и прекрасно сохранившиеся исторические жемчужины, такие как ветряная мельница 1820 года, маслобойня середины XX века (содержащая гораздо более древние элементы) и кузница начала XX века. Интерьеры домов воссоздают быт типичной сельской семьи позднего межвоенного периода. Это «живое» место: многочисленные мастер-классы местных художников и ремесленников, а также фольклорные праздники привлекают сюда множество посетителей.

В свою очередь, городище в Туме позволяет заглянуть в средневековое наследие региона. Это древнее поселение относится к раннему средневековью; здесь сохранились остатки прежних укреплений, включая земляные валы и оборонительные сооружения. Разумеется, при таком разнообразии объектов для сканирования проекту требовались как соответствующие знания, так и правильные инструменты.

Хотя музей уже владел сканером Artec Space Spider (прим. ред.: на данный момент выпущено новое поколение устройства — Spider II) и использовал его для небольших проектов, оцифровка всего музейного комплекса представляла собой гораздо более серьезный вызов, особенно в плане выбора 3D-решений. Понимая это, компания 3D Master решила продемонстрировать «прорывную мощь» Artec Ray II и Artec Leo, показав их возможности далеко за пределами сканирования мелких предметов. Чтобы запечатлеть экспонаты целиком и создать цифровой музей, объединяющий внутренние и внешние пространства, команда использовала непревзойденный дуэт: дальнобойный LiDAR и беспроводную технологию на базе ИИ.

Сочетание этих двух сканеров доказало свою эффективность во многих областях, включая сохранение культурного наследия. Ray II и Leo идеально дополняют друг друга при захвате целых исторических объектов — от хрупких предметов до массивных сооружений, таких как замки и церкви. Благодаря универсальному диапазону сканирования эти устройства помогают профессионалам визуализировать как изящный декор, так и грандиозные монументы, работая в единой связке.

«Портативность Leo стала огромным преимуществом: ему не нужен кабель питания, он не чувствителен к условиям освещения и не требует подключения к ноутбуку во время работы», — пояснил Рафал Выпысиньский, технический директор 3D Master и руководитель проекта. «Он быстрее, подходит для использования на улице и справляется с большими площадями так же хорошо, как и с мелкими деталями. Кроме того, он позволяет легко и быстро интегрировать данные с разных сканеров, что дает впечатляющий результат».

После пробного сканирования лопасти ветряной мельницы техническая команда 3D Master приступила к основной работе. Процесс начали с Ray II, который последовательно устанавливали в 60–70 точках по всей территории музея. Пока Кароль Коморовский перемещал и управлял Ray II, Пётр Вечорек использовал Leo для захвата мелких и сложных деталей экспозиции. Всего за один день команда перемещалась от одного объекта к другому, отсканировав городище, кузницу, комнаты в музейных зданиях и все экспонаты на открытой площадке. Вернувшись в офис, специалисты импортировали данные в Artec Studio, где провели глобальную регистрацию для совмещения сканов и сгенерировали полигональную сетку для создания первых 3D-моделей.

То, что казалось благоприятной погодой, не всегда было идеальным для сканирования: палящее солнце и ветер бросили команде вызов. Им пришлось бороться с расхождениями в текстурах и обеспечивать стабильность штатива при подъеме Ray II на высоту. Тем не менее, 3D Master блестяще справились с задачей и даже провели эксперименты по сравнению текстур, полученных с Ray II и Leo. Это добавило проекту исследовательскую ценность и подчеркнуло потенциал для творческого применения технологий. Далее наступил финальный и решающий этап: обработка данных.

Данные высокого разрешения с Leo идеально подошли для проработки детализированных участков, таких как сложные архитектурные элементы, в то время как сканы с Ray II охватили масштабные площади.

«Как только оба набора данных были готовы, мы объединили облака точек и создали финальный меш, интегрировав данные с обоих сканеров», — рассказал Пётр Вечорек, сертифицированный эксперт Artec уровня Gold по 3D-сканированию. «Преимущество такого подхода в том, что мелкие детали, требующие высокой точности, получают разрешение от Leo, а крупные объекты, такие как здания или кузница, обрабатываются Ray II. Рабочий процесс был вполне отлаженным, единственной нашей трудностью стал объем оперативной памяти ПК».

Хотя вся первоначальная обработка выполнялась в Artec Studio, команда 3D Master использовала дополнительные инструменты, такие как Blender и ZBrush, для более детальной визуализации и анимации. Графический дизайнер команды Агата Йохимек использовала специализированное ПО для доведения модели до совершенства: она устраняла дефекты (например, неровности текстур на лестницах) и создавала безупречную герметичную сетку. Точечная настройка UV-развертки и уточнение текстур сделали финальную модель невероятно реалистичной и идеальной для виртуальных прогулок и рекламных целей.

Безусловно, для 3D Master этот проект стал отступлением от привычных технических задач, таких как реверс-инжиниринг, что может послужить вдохновением для компаний, ищущих новые сферы применения технологий. Сканирование целого музея, включая такие разнообразные объекты, как городище, кузница или исторические комнаты, наполненные артефактами, стало захватывающим вызовом. Интерьерные сканы с льющимся из окон светом и любопытными деталями, переданными с потрясающей четкостью, напоминали сцены из видеоигры или кино. Как отметил Пётр Вечорек, иммерсивное качество сканов в сочетании с возможностью виртуально исследовать каждый уголок сделало этот проект особенно ценным.

Помимо эстетического удовлетворения, это была просто качественно выполненная работа. Команда подтвердила, что может экономить реальные ресурсы своих клиентов.

«Еще один важный момент — это эффективность использования времени. Подобные проекты могли бы отнимать очень много времени, если бы вы захотели достичь того же уровня детализации и качества традиционными методами. Теперь же, благодаря обоим сканерам и эффективному взаимодействию наших специалистов, мы смогли завершить сканирование примерно за восемь-девять рабочих часов. Эта скорость и эффективность — ключевые преимущества, которые стоит подчеркнуть как для нас, так и для потенциальных клиентов», — заключил Выпысиньский.

В своей работе генеральный директор 3D Master Рафал Лис и его команда заметили тенденцию: люди не только ожидают отличных результатов сканирования, но и хотят видеть, чего можно достичь с помощью этой технологии, и какие возможности открываются при использовании сканера для различных целей. Для музеев эти возможности безграничны.

«Это прекрасная возможность заглянуть внутрь и узнать, какой была жизнь в те времена», — сказал Кароль Коморовский. «Некоторые сканы показывают комнаты в домах, позволяя рассмотреть интерьер; с другой стороны, у нас есть кузница, которую мы также детально отсканировали. Это позволяет нам изучить всё, что находится внутри — от молотков до колес и других инструментов. Возможность столь тщательного захвата этих пространств просто завораживает».

Данный кейс наглядно демонстрирует, что современное 3D-сканирование — это не просто технический процесс, а мощный инструмент, стирающий границы между реальностью и цифровым миром. Совместное использование сканеров Artec Ray II и Artec Leo выводит рабочий процесс на принципиально новый уровень: там, где раньше требовались недели кропотливой работы, сегодня достаточно одного рабочего дня.

Тандем этих устройств позволяет одновременно охватывать колоссальные территории и мельчайшие детали, создавая безупречные «цифровые двойники» объектов мирового наследия. Технологии Artec — это уже не просто будущее, это стандарт качества, доступный сегодня.