Rozwiązania do skanowania rzeczywistości odgrywają główną rolę w filmie National Geographic Zaginione Miasta

Autor: Duncan M B Lees

Przełomowy, nowy serial telewizyjny dla National Geographic łączy w sobie zaawansowaną technologię, zapierającą dech w piersiach grafikę i prawdziwą eksplorację, aby ożywić jedne z najbardziej niezwykłych miejsc starożytności. Film Zaginione miasta z Albertem Linem podąża za odkrywcą dr Albertem Yu-Min Lin, który prezentuje nowe spojrzenie na zapomniane miasta i kultury.

Specjaliści od mapowania 3D w wysokiej rozdzielczości, Visualskies, zostali zatrudnieni, aby świadczyć usługi skanowania 3D na planie i tworzyć wizualizacje danych przestrzennych na potrzeby filmu. Duncan M B Lees, specjalista ds. Skanowania 3D w firmie Visualskies wyjaśnia: „Ściśle współpracowaliśmy z Albertem i ekipą Blakeway, aby opracować narrację opartą na naukowym podejściu do zbierania danych przestrzennych. Rezultatem jest seria ambitnych programów, które dostarczają mocnych, emocjonalnych historii z naszymi zaawansowanymi technologicznie zobrazowaniami”.

Aby w żywy sposób ukazać tajemnice przeszłości w teraźniejszości, Visualskies wykorzystało rozwiązania do skanowania laserowego Leica Geosystems.

Skanowanie laserowe: nowe, ekscytujące narzędzie do archeologii i eksploracji

Technologia skanowania laserowego miała kluczowe znaczenie dla uchwycenia i przemodelowania poziomu szczegółowości 3D, który w innym przypadku byłby niemożliwy do osiągnięcia, aby zbudować obraz tego, jak wyglądała rzeczywistość za czasów naszych przodków. Mówiąc o ruinach w Akko (Acre) w Izraelu, Lees wyjaśnia: „Korzystając z dronów, naziemnych i lotniczych skanerów laserowych oraz naszego niestandardowego oprogramowania AR, umożliwiliśmy Albertowi cofnięcie się w czasie i prawdziwą wizualizację miasta tak, jak wyglądało w czasach krucjat."

Firma Visualskies wykorzystała niestandardową kombinację sprzętu skanującego, w tym naziemny skaner laserowy 3D dalekiego zasięgu Leica ScanStation P50, wysoce mobilny skaner laserowy 3D Leica RTC360 oraz oprogramowanie do przetwarzania chmur punktów Leica Cyclone i 3DReshaper (Cyclone 3DR).

Praca w trudnych warunkach pogodowych i w trudno dostępnym terenie

Wszystkie lokalizacje wybrane do wykorzystania w programie stanowiły wyzwanie dla ekipy filmowej i badawczej. Od 50-stopniowych temperatur na pustyniach w Jordanii po duże wysokości Machu Picchu, gdzie „praca w namiotach, w rozrzedzonej atmosferze, mając do dyspozycji tylko parę słabych generatorów prądu, nie była idealna” - mówi Lees. Używany sprzęt musiał być zarówno mobilny, jak i wytrzymały. Możliwości skanowania dalekiego zasięgu ScanStation P50 oznaczały, że załoga mogła objąć duże obszary i skanować niedostępne miejsca z bezpiecznego miejsca, zachowując jednocześnie wysoki poziom szczegółowości. Skaner laserowy jest szybki w instalacji, może pracować w ekstremalnych temperaturach i jest wystarczająco wytrzymały, aby przetrwać wędrówkę przez dżunglę.

Dotarcie do Ciudad Perdida (dosłownie „Zaginione Miasto”) w Santa Marta w Kolumbii wymagało długiej podróży obejmującej początkowo wykorzystanie samolotów i helikopterów, a następnie długą wędrówkę, podczas której zespół sam dźwigał wszystko, czego potrzebował. Lees wyjaśnia: "Pierwsze wrażenie, jakie wywarły na nas zachowane pozostałości Zaginionego Miasta, to spektakularny widok z lotu ptaka, który podkreślił, jak trudno będzie udokumentować miasto i rozległy krajobraz wokół Ciudad Perdida".

„Zaskakujący wpływ:" Wykorzystanie 3DReshaper do "patrzenia” przez gęstą roślinność

Jedną z tych trudności była gęsta roślinność. Lees wyjaśnia: „Większość kompleksu Tayrona (w Ciudad Perdida) jest prawie niewidoczna ze względu na bujną pokrywę drzew w całym paśmie górskim Sierra Nevada, więc dokumentacja, digitalizacja i wizualizacja utraconych szczątków przy użyciu wyłącznie tradycyjnych technik pomiarowych miała być prawie niemożliwa.”

Aby osiągnąć swój cel, zespół wykorzystał połączenie technik skanowania naziemnego i lotniczego oraz 3DReshaper (Cyclone 3DR) do przetworzenia danych. „Jest to idealne rozwiązanie do czyszczenia, segmentacji i filtrowania chmur punktów dla szeregu modeli 3D i wyników kontroli. 3DReshaper zapewnia nam możliwość usunięcia pokrywy drzew i wizualizacji tego, co znajduje się poniżej; coś, co miało zaskakujący wpływ na wiele projektów, których się podjęliśmy."

Zmniejszenie presji związanej z napiętymi terminami i "jedną szansą" na uzyskanie wyników

Oprócz ograniczeń geograficznych, Visualskies musiał szybko przeprowadzić badania, aby sprostać napiętemu harmonogramowi podróży i napiętym terminom produkcji filmowej. „Harmonogram całej serii Zaginione Miasta był niezwykle zwarty; obejmował cyfrową dokumentację licznych miejsc, wizualizację szczątków i filmowanie całego programu w jednej stosunkowo krótkiej, równoległej perspektywie ”- wyjaśnia Lees.

Używany sprzęt musiał być szybki w konfiguracji i łatwy w użyciu, zmniejszając stres i presję, pod jaką znajdował się zespół. Zarówno Scanstation P50 jak i RTC360 są szybkimi skanerami. Używając ScanStation P50 zespół był w stanie zeskanować cały teren w Khirbet al-Darieh, w Jordanii - i przygotować model 3D gotowy do sfilmowania - w ciągu zaledwie jednego dnia.

Lees mówi, że „RTC360 to przełomowe urządzenie zwiększające nasze możliwości skanowania rzeczywistości 3D. Możemy teraz gromadzić ponad dwa razy więcej danych podczas każdej zmiany roboczej lub, co ważniejsze, skrócić o połowę czas gromadzenia danych w dowolnym miejscu.” Równie ważna jest szybkość przetwarzania danych w oprogramowaniu. Lees kontynuuje: „Cyklon może przetwarzać ogromne ilości danych z naziemnego skaningu laserowego - setki stanowisk, które dają setki milionów pojedynczych punktów - umożliwiając łatwe łączenie chmur, manipulację i analizę wynikowego zbioru chmur punktów."

„Wykorzystanie skanowania laserowego i modelowania 3D w serii "Zaginione Miasta" (Lost Cities) z Albertem Linem było nie tylko fascynujące dla widzów, ale ma również prawdziwą wartość archeologiczną” - mówi Lees. Na przykład na wyspie Pohnpaip na Pacyfiku ekipa Visualskies zeskanowała niezwykłą kolekcję ponad 700 prehistorycznych motywów wyrzeźbionych na naturalnym bazaltowym tarasie. "Tworząc modele 3D petroglifów, umożliwiliśmy Albertowi i załodze dokładne sprecyzowanie formy zanikających petroglifów, szczegółowe ich zbadanie i dokonanie porównań z innymi starożytnymi rzeźbami z innych miejsc na Pacyfiku"

Praca nad programem wyznaczyła nowy kierunek dla Visualskies, prowadząc ich do opracowania przełomowego narzędzia dla branży telewizyjnej i filmowej. VSScout, który ma zostać oficjalnie wydany w styczniu 2021 r., został zaprojektowany jako zestaw narzędzi, który ma pomóc eksplorować miejsca w bardzo wciągający sposób, jednocześnie gromadząc bogate dane geomatyczne, które można wykorzystać w różnych działach, umożliwiając całej załodze zdalny dostęp do miejsca.

Lees podsumowuje: „To dla nas zaszczyt i przyjemność pracować z wyjątkowymi profesjonalistami w niesamowitych miejscach na całym świecie, łącząc nasze indywidualne rozwiązania z procesem twórczym, aby uzyskać zapierające dech w piersiach rezultaty dla wszystkich."