الانتقال إلى المحتوى
خدماتنا أعمالنا من نحن المدونة الوظائف تواصل معنا
جميع المقالات
الجزء 1 — الفصل 3 من 9
·مدة القراءة: 10 دقائق ·سير العمل

سير عمل تصميم الأسلحة لألعاب AAA تقنيات المسح ثلاثي الأبعاد

غطس عميق في أساليب المسح لفن الأسلحة: التصوير، الضوء المنظم، مسح الليزر، ومتى يستخدم كل منها.

بقلم Khaliman Alexander

3D Scanning

والنسب الدقيقة هي أهم أساس لفن الأسلحة. فحص 3D واحد من أكثر الطرق كفاءة من الوقت للحصول عليها. ومع مرور الوقت، فإن العمل مع البيانات المسحية يطور أيضا عين الفنان على الشكل والتناسب.

كلما زادت البيانات التي حصل عليها الفريق في البداية، كلما كانت النتيجة النهائية أفضل.

غير أنه لا يوجد نوع مرجعي واحد يحل كل مشكلة. ويحدد مستوى الجودة المطلوب مقدار الوقت الذي ينبغي أن يُستثمر في جمع المراجع وخلقها والتحقق منها. بالنسبة للفنون العالية السلاح، لا سيما في VR، تعتبر النسب الدقيقة واحدة من أهم الأسس.

المسح يساعد على حل شرط أساسي للفنان: نسبة بمجرد أن يفهم الفنان النطاق الحقيقي، والكتل، والسيلهويت من الجسم سواء عقليا أو في الفضاء 3D - يصبح استنساخ التفاصيل الأصغر أسرع بكثير وأكثر سيطرة.

وفي الأجل الطويل، يشكل مسح 3D أو الغلق الدقيق أداة جيدة لتطوير عين الفنان. فالعمل مع بيانات دقيقة من العالم الحقيقي يساعد الفنانين على فهم النسب بشكل أفضل، ووضع التفاصيل، والمنطق الوظيفي، والتصوير العام للجسم.

مقياس التصوير

إعادة بناء البرمجيات في أغيسوفت ميتاشاب

Screenshot example from Agisoft Metashape

أكثر نقطة دخول متاحة. يُعيد بناء الهندسة من الصور - ويلتقط أيضاً بيانات اللون/التركيب. يعمل بشكل جيد مع أسطح الانتشار. محدودة بالتفكير، والمواد السوداء/المجدية، ووقت التجهيز.

التصوير هو أحد أكثر نقاط الدخول سهولة إلى مسح 3D. ويعيد بناء الهندسة من عدد كبير من الصور الملتقطة من زوايا مختلفة. وبالإضافة إلى الهندسة، يمكنها أيضا أن تنتج بيانات عن الانتشار أو النسيج الملون.

المزايا: الوصول - في أبسط أشكاله، يتطلب فقط كاميرا. يعمل بشكل جيد مع أسطح الانتشار ويمكنه الحصول على معلومات ذات لون قيمة لخلق المواد.

البرمجيات: من آلة تصوير أساسية إلى جهاز إنتاج متقدم:

  • الخلفية المحايدة وقابليتها للبرمجة
  • تركيبة الاستقطاب
  • كامل الإطار 50+ ميغابيكسيل كاميرا غير مراوية مع 50 ملم
  • القضبان الجلدية أو علامات QR
  • إجلاء الرذاذ الداكن للسطح المنعكسة

القيود: التواؤم الزمني والتنظيف. ليست حقيقة أرضية مجردة - متأثرة بعمق الحقل، عدم وضوح الحركة، والتفكير، والضغط. فالأجسام السوداء أو المهجورة أو الشفافة أو المظهرية إلى حد كبير تثير إشكالية خاصة.

LiDAR

LiDAR scaning equipment examples

Intel RealSense, Artec Jet, Artec Ray

أفضـل مـن أجـل البيئـات والهيكلـات، لـم يكـن هـناك تفصيل على نطاق الأسلحة. عادةً ما يكون هناك حل غير كافٍ للمشروبات والمسامير والسطح يلبس هذه المسألة في فن الأسلحة

و " ليدار " ليست عموما أفضل حل لأصول الأسلحة المتوسطة أو الصغيرة. ومعظم عمليات تنفيذ برنامج " ليدار " تُنفذ على الوجه الأمثل من أجل استخلاص البيئة، والهيكل، والمسح المكاني على نطاق واسع، وقياس المسافة البعيدة.

وفيما يتعلق بفن الأسلحة، حيث تكون المسامير الصغيرة، والمسامير، والأغصان، والتفاصيل المختومة، والتحولات الحوافية، ومسألة الملابس السطحية، لا يقدم ليدار عادة ما يكفي من التفاصيل مقارنة بالتصوير الخفيف المهيكل أو العالي الجودة.

الضوء البني (Sinusoidal / Phase Shift)

Structured light phase-shift scanning example

Scan in a Box example

واحد من أقوى الحلول لدقّة الهندسة - حتى الدقة على المستوى الجزئي. المشاريع تعرف أنماطا على السطح وتحسب شكلها من التشوه. يمكن للقبضة 15 أن تولد مئات الملايين من البوليجون

ويعد المسح الهيكلي للضوء، ولا سيما النظم القائمة على الارتطام أو السطو التدريجي، أحد أقوى الحلول لاستخلاص قياس جغرافي دقيق. وفي تجهيزات الأقساط، يمكن أن تحقق الدقة العالية للغاية، وأحيانا إلى الدقة على المستوى الجزئي.

المزايا: معلومات جغرافية موثوقة للغاية. وخلافاً للمسح التصويري، فإن الضوء المنظم يُعرف بنشاط أنماطاً على السطح ويحسب شكلها على أساس التحلل - وهو أقرب بكثير إلى الهندسة الأرضية. ويمكن تكييف النظم المفتوحة لمختلف أحجام الجسم ومسح المسافات.

البرمجيات:

  • 720p or 4K projector
  • كاميرا واحدة أو اثنتين من آلات الرمادي
  • تركيبة كاميرا محايدة مع تركيبة ثابتة
  • الإضاءة الثابتة والمتحكمة

أفضل الممارسات: كاميرات الرؤى الرماديّة، والمعايرة المنتظمة.

القيود: أبطأ وأبطأ من الماسحات اليدوية ولا بد من إجراء عملية معايرة في كثير من الأحيان. وعادة ما تكون نوعية التنصت محدودة بالكاميرات الرمادية.

مثال لمسح التحول في المرحلة

Quality of Phase Shift Scan example

خفيفة مجهزة باليد

ممسحة خفيفة منظمة يدوية

Artec Spider, EinScan Pro, Thor3D Calibry Mini

فحص سريع تفاعلي - عظيم للشخصيات، الأسلحة المجمعة، والعمل خارج الموقع. يجلس بين الضوء الثابت المهيكل ومسح الليزر والتكاليف والمعايرة هما القيود الرئيسية.

ويسمح المسح الضوئي المهيكل اليدوي للمشغل بالتنقل حول الجسم والقبض عليه بشكل تفاعلي. They can automatically align scan data during capture, significantly speeding up the process.

مفيد: سمات، دعامات صغيرة، أسلحة مجمّعة، أسلحة مفكّرة جزئياً، فحص سريع خارج الموقع، صيد سريع

القيود: النماذج العالية الدقة باهظة الثمن قد يكون حجم الإمساك محدوداً وإذا انحرفت الأجهزة بعد سنوات من استخدامها، قد يتطلب المعايرة إرسال الجهاز إلى الصانع. ويمكن أن يكون الترخيص بالبرمجيات تكلفة كبيرة.

مثال على عملية مسح العنكبوت

مسح اللزر

SCANOLOGY SIMSCAN laser scanner

SIMSCAN

فعالة بالنسبة للأسطح الصعبة - أكثر استقراراً على المواد السوداء أو المسروقة حيث تكافح الأساليب البصرية. يتطلب علامات مرئية للتعقب عادةً لا تلتقط النسيج

بعض حلول المسح الليزري مُمتازة لكنها فعالة للغاية ماسح ليزر يدوي يمكن أن يعمل في كل من التجهيزات الثابتة وفي الحركة، ملء المشهد المسحي تدريجيا. يمكن أن يكون مسح اللازر أكثر استقراراً على السطح الأسود أو الجليدي مقارنة ببعض الأساليب البصرية.

جهز: مُغطى بالعلامات، مُعدّل ثلاثيّ، مُسحّس، زاوية 45 درجة، إضاءة مُراقبة، تُحدّدُ الجسم بعناية.

القيود: ويعتمد العديد من الماسحات الضوئية الليزرية على علامات مرئية للتتبع والمواءمة. Some do not capture texture data - useful primarily for geometry, must be combined with separate photographic reference.

التكنولوجيات الإضافية لل Capture

PBR material capture example

الصورة النمطية يلتقط بيانات طبيعية سطحية وبيانات PBR تحت الإضاءة الخاضعة للرقابة - مستخدمة على نطاق واسع في فيلم مزدوج رقمي. التحليل المتعدد الأطياف دراسات استجابة مادية عبر الموجات الغوسية وهو مفيد للمظهر الذي يعتمد على النظرة، ولكنه غير مفيد في مجال الهندسة الجاهزة للإنتاج.

البرمجيات الضوئية

الكاميرا تلتقط نفس السطح تحت اتجاهات الإضاءة المعروفة ولأن النظام يعرف أين هي المصادر الخفيفة، فإنه يمكن أن يقدّر الظروف الطبيعية السطحية، والهياكل الدقيقة، والاستجابة المادية. تستخدم على نطاق واسع في إنتاج الأفلام لمسح الوجوه والضعف الرقمي العالي. قيمة للغاية لاستقبال المعلومات المادية لمكتبات المواد المتعلقة ببناء المكتبات.

التحليل المتعدد الأطياف

يستعمل مرشحات الضمادات وموجات مختلفة من الضوء لدراسة كيفية استجابة المواد عبر الطيف. يمكن أن يساعد على إعادة بناء سلوك مادي أكثر دقة لتدفقات عمل PBR. لم يُستخدم على نطاق واسع بعد في إنتاج المباريات القياسية، لكن برنامجنا السريع كان واعداً.

Gaussian Splatting

ويستخدم البيانات المستندة إلى الصور المشابهة للمسح التصويري ولكنه يعيد بناء تمثيل بصري من خلال طريقة مختلفة. مفيد لفهم المظهر السطحي المعتمد على النظرة، ولكن لا ينبغي معاملته كبديل مباشر لمقياس الإنتاج.

Practical Workflow at — Keal Studio

نجمع أنظمة المسح المتعددة ضوء ثابت منظم لأجزاء دقيقة ضوء مهيكل يدويا للسرعة تصوّر مصوّر لبيانات نسيج PBR. ولا توجد طريقة واحدة عالمية - أفضل النتائج تأتي من الجمع بين التكنولوجيات.

وفي تدفق العمل الإنتاجي الحالي، يستخدم كيال ستوديو عدة تكنولوجيات مسحية تبعا لنوع الأصول، والدقة المطلوبة، وقيود الإنتاج.

الضوء البني: محرك عملنا الرئيسي قبل الحصول على ماسح يدوي أداء جيد جدا لكل من التفاصيل الصغيرة والنسب العامة. وهي مفيدة بوجه خاص عندما يمكن تفكيك سلاح ما - يتم فحص كل عنصر على حدة بدقة عالية. يمكن إصلاح النظام المفتوح، مما يجعله قوياً لكل من الاستوديو والمسح خارج الموقع.

النور المهذب: الآن مستعملة للشخصيات والدعائم الصغيرة والأسلحة - مجتمعة بالكامل ومفككة جزئيا. الميزة الرئيسية هي السرعة ويمكن أيضا ربطها بنظم التشغيل الآلي مثل نظام ROS.

Photogrammetry + Photometric Capture: استخدمت في جمع بيانات نسيج PBR. ذات قيمة خاصة لعمل الشخصية وخلق مكتبة مادية ويمكن أن تكون النتيجة، إذا اقترن ذلك بالمقياس الجيولوجي الخفيف المهيكل، أصولاً مفصّلة للغاية من نوع PBR جاهزة لإعادة التدوير والخبز - مما يقلل أحياناً بدرجة كبيرة من مرحلة النص اليدوي التقليدي.

لماذا "الزبائن المتعدّدة" إن استخدام نظم المسح المتعددة يعطي المرونة. وإذا لم تكن إحدى الطرق مثالية لسطح معين أو نطاق معين أو مادة معينة، يمكن للطريقة الأخرى أن تسد الفجوة. ويتمثل الهدف في خط مرجعي حيث تسهم كل طريقة بما تقوم به على أفضل وجه: قياس جغرافي دقيق، أو سلوك مادي، أو بيانات عن النسيج، أو سرعة الإنتاج.

Image Processed with Inciprocal Inc solution.