1. З чого все починалося
2. Про технології, які допомагають оцифрувати ландшафти і пам'ятники
3. Про команду проекту
4. Про незвичайні випадки в роботі
5. Про поточну діяльність та плани на 2016-й
6. Дорога в минуле від Pixelated Reconstruct
7. Сьогодення - в Pixelated Realities
8. Майбутнє - в Pixelated Polygon
9. Про співпрацю з держструктурами і архітектурними активістами
10. Про перспективи VR-стартапів

Pixelated Realities - некомерційна громадська організація з незвичайною технічною спеціалізацією: хлопці займаються віртуальною реальністю і 3D-скануванням. Їх мета - просування цифрових методів для збереження культурної спадщини та зміни суспільного простору. Команда сканує пам'ятники архітектури методом фотограмметрії і створює віртуальні тури під мобільний телефон і Google Cardboard.

Серед уже відсканованих локацій - площа Дюка в Одесі, Деволановский спуск, пам'ятники засновникам Одеси, колишній рибний ресторан біля Дюка, Майдан, «Шевченківський Гай». Ми поговорили з засновником Pixelated Realities Федором Бойцовим про те, навіщо потрібні віртуальні тури в Україні та що таке фотограмметрія.

З чого все починалося

Pixelated Realities почалися з машини часу в картонній коробці 🙂 Хоча, якщо починати з самого початку, то звичайно потрібно сказати про те, що я - архітектор і народився в Одесі.

Одесі, як ми знаємо всього 222 року, і за часів її розвитку, все робилося дуже по-імперському помпезно і модними архітекторами, але з гіпсу і дуже швидко. А гіпс - він руйнується. Всі ці «вензелі» і скульптури, побудовані з місцевого черепашнику, декорованих коробочок потребують постійного косметичному ремонті.

Одесу, крім усього іншого, планували як південний курорт. «Південна Пальміра» - але вся ця уявна субтропічна курортного була розвіяна неслабими морозами (до -30 ° С). Маркізи, колись прикрашали фасади, канули в лету - і місто стало свідком наслідків циклів заморозки і розморожування гіпсового декору.

Наскільки відомо, раніше зберігали майстер-моделі і ливарні форми декору прямо на горищах. При необхідності навіть мешканці могли вийти в суботу, ну або, вибачте, в неділю, змушують гіпс, відлити пару барельєфів і приклеїти на стіну.

І тут прийшов СРСР. Все зібрати, порахувати, класифікувати, розмістити на зберігання. Нормальна ідея в принципі, - але СРСР закінчився, а з цим почалися нові проблеми та біди для вже стали пам'ятниками архітектури будівель. Утримувати цілі ангари з формами і майстер-моделями стало просто нерентабельно, і значна частина матеріалів була втрачена.

Я зіткнувся з цим вперше, коли 10 років тому в Одесі згорів будинок Руссова, відомий по аптеці Гаєвського. Будівля втратило купол і отримало відчутні пошкодження. Пройшли місяці після пожежі, а нічого не змінювалося, здавалося б, ніхто нічого робити не збирається. І ось я не витримав і пішов в архітектурне бюро, яке займається реставрацією пам'ятки.

Я запитав: «Так що, ми зараз візьмемо з бази 3D-моделі декору і віддрукуємо на 3D-принтері майстер моделі, а потім все це передамо скульпторам на тиражування?»

Виявилося, що наяву є лише матеріали стереометрії 80-х років ХХ століття, паперові креслення і кальки, - і навіть не вистачає матеріалів фотофіксації. Майстер-моделі і ливарні форми декору відсутні в повному обсязі. Деякі скульптури відреставровані просто цеглою - уявіть, ось прямо так викладено цеглою, і ніхто не знає, як вони виглядали в оригіналі. І це в ХХІ столітті!

«Як же так, нащадки?»

Я задумався, чому немає такого цифрового паспорта фасаду? Уявіть собі набір 3D-моделей високоточно відсканованих елементів декору будівлі, розміщених на кресленнях фасадів. Їх можна відправити на 3D-принтер або відфрезерувати по потребі, передати скульпторам майстер-моделі в натурі, будь-який елемент можна виміряти або створити необхідний розріз в 2 кліка миші. Така інформація дозволить значно скоротити час і спростити комунікацію суміжників при виробництві реставраційних робіт.

Декор - річ матеріальна, має габаритні розміри, і для того, щоб створити серію подібних елементів вам необхідно мати хоча б майстер-модель. При її наявності все виглядає непогано, ми просто беремо і тиражуємо об'єкт з незначною втратою точності. Але, що відбувається при відсутності майстер-моделі? Вибираються найменш пошкоджені моделі, і з здорових частин формується в один майстер-«франкенштейн», з подальшим доопрацюванням і втратою точності. За три секунди, дві копійки - і, на жаль, не завжди при цьому професіоналами.

З іншого боку, в комп'ютері легко об'єднати пошкоджені частини в одну цілу, без втрати точності, і зберегти пластику майстрів, навіть якщо доведеться міняти габаритні розміри. А при реконструкції цього не уникнути, адже забудовник захоче додати на першому поверсі супермаркет, під будівлею - парковку, а зверху прилаштувати, в кращому випадку, пару поверхів. Такі втручання в оригінальну тектоніку пам'ятників архітектури несуть деструктивний характер і часто призводять до значних змін несучих конструкцій, самі пропорції фасадів можуть бути «злегка змінені». Це може спричинити за собою зміни розмірів оригінального декору і втрату автентичності пам'ятника.

А якби моделі знаходилися в хмарному сховищі, нехай їх навіть не надрукують на 3D-принтері - вони б використовувалися як еталон для оцінки якості робіт і спрощували комунікації між суміжниками.

Про технології, які допомагають оцифрувати ландшафти і пам'ятники

Щоб створити віртуальний тур, ми спочатку скануємо об'єкт, потім отримуємо з цього матеріалу 3D-модель - і використовуємо їх для створення ігрової локації на Unity.

3D-моделі можна моделей вручну, але, в разі створення чогось точного, необхідно застосовувати 3D-сканування. Є багато способів це робити. У процесах збереження архітектури та культурної спадщини найбільш широко застосовується лазерний сканер - Lidar. У нього є безліч переваг. Наприклад, він може покривати великі площі будівлі одночасно і працювати безконтактно. Але це - дорога машина, вона не завжди може відсканувати важкодоступні місця (даху, Підмостовий), крім того, потрібно навчений оператор.

Процес зйомки для фотограммеріі на Тустані

Зате ці проблеми може вирішити звичайна фотокамера. Фотограмметрія - це метод отримання 3D-моделей з фотографій: не такий точний, як лазер, зате набагато більш реалістичний в текстурному відношенні. Це - найдешевший метод 3D-сканування. Все, що потрібно - мати мінімум 5-мегапіксельний фотоапарат, бажано з 50 мм об'єктивом і хоча б один вказівний палець, для того щоб клацати по кнопці спуску + відносно недорогий комп'ютер і ПО. Наприклад, можна використовувати програму Reality Capture, яка зараз знаходиться в бета-версії. У своїй рекламі проект обіцяє дати можливість створювати цілі частини міст на ноутбуці за одну ніч.

Приклад фотограмметрії дрібних об'єктів

Розібратися в геймдева мені довелося, коли я потрапив в проект MMOne. Я завжди думав, що розробка комп'ютерних ігор - це «чорна магія», а розробники ігор - чорнокнижники і програмісти. Вони знають, що таке «анврапа» і таємнича «ретопологія». У ігрострой 3D-моделі потрібні у великих кількостях з мінімальною кількістю полігонів.

У MMOne мене притягнув один під приводом «ТИЖАРХІТЕКТОР». Тут довелося забути про те, що мені хочеться просто закидати многополігональние модельки і жати кнопку «рендер-красиво». Почалося low-poli і unwrap.

Саме тут мені показали віртуальну реальність! Демо Tuscany під Oculus DK1 справило на мене враження бомби, що розірвалася, я відчув себе всередині стереокартинки. Почуття було неймовірно імерсивні - і як архітектор, я відразу зрозумів, куди це все котиться. Моя реальність більше не буде колишньою після цього.

Постало питання: якщо я можу відсканувати реальність і створити ігрові моделі з цієї інформації, чому я не можу зробити гру про реальність? Це буде популяризувати збереження архітектури і дасть поштовх моїм проектом створення цифрових паспортів фасадів.

Про команду проекту

Ми познайомилися в самий звичайний вечір п'ятниці, прямо біля підніжжя місцевого одеського бару. Діма просто кричав на співрозмовника: «Фотограмметрія! Фотограмметрія! »Я здивувався: хтось знає це слово? А виявилося, Діма Докунов, професійний оператор, вивчає цей напрямок більше півроку, і у нього вже почало виходити щось путнє. Результати його експериментів перевершили мої очікування, стало ясно з чого починати. А саме - з самого нами улюбленого символу Одеси.

Робочий процес на урбаністичному фестивалі «Майстерня Міста», м.Львів

Про незвичайні випадки в роботі

Голову Дюка знімали досить креативно, тому що Арман Іммануіловіч забрався високо. Діма створив такий собі довгий монопод з металевих труб, до якого на самий верх ми приліпили фотоапарат і систему відеоспостереження для дрона. У нас був тільки 50 мм фіксовий старий об'єктив, настроєний на певну глибину різкості, Діма тримав жердину і бачив кадр в окулярах, а я бачив, на якій відстані фотокамера від скульптури. Так ми робили кадр, потім ми робили шажочек в сторону. Нам навіть кричали перехожі: «Ей, божевільні! Що ви там робите?"

А робили ми щось з розряду «давайте походимо навколо Дюка» - прототип під Oculus DK2, який ми показали на iForum-2015 . Стало трохи легше пояснювати людям, чим ми займаємося, маючи хоч щось на руках. А то деякі ставилися досить скептично, і навіть повідомляли адресу психлікарні 🙂

До нас почали приєднаються люди: Єгор Шевченко, досвідчений фахівець в області ігропроізводства з досить значною кількістю реалізованих проектів; Яна Юхименко, менеджер маркетингових проектів, яка у нас займається комунікаціями; Саша Шаповал почав допомагати нам з нелегкою справою програмування під Unity. А в ролі технічного радника до нас приєднався Андрій Маленко, головний науковий співробітник з Київського Інституту кібернетики. І пішла робота над подальшими локаціями. З'явилася картина розвитку проекту і ми завели сторінку в Facebook .

Про поточну діяльність та плани на 2016-й

ОК, ми відсканували реальність, що з цим робити далі? Далі постало питання, як розвивати проект: комерційно, або як громадський рух. Рішення прийшло після поїздки до Варшави, Польща, на Wolves Summit і декількох місяців, проведених в дослідженні українського законодавства, що регулює збереження архітектури. Ми зрозуміли, що найбільший вплив на ситуацію може надати громадська організація - і в лютому 2016 року створили НГО в Одесі.

Зараз ми починаємо складний шлях роботи з грантами, починаючи з малого, і рухаючись до великих проектів. При цьому активно скануємо нові локації у співпраці з різними організаціями і проводимо семінари.

Відсканована дерев'яна хата, Музей Шевченківський Гай, м Львів

Відсканована церква, Музей Шевченківський Гай, м Львів

З весни почали писати мікрогрантів по проектам. Більшість з них давно продумані - і ми шукаємо ситуації де їх можна реалізувати. Одна з ідей - їздити по містах України і знаходити однодумців, які на місцях змогли б збирати матеріал для локацій. Ми хотіли роздавати Google Cardboard, зацікавлювати людей до віртуальної реальності, показувати, що ми встигли відзняти - і відбирати активних фотографів з учасників заходу. Проведення воркшопу з фотограмметрії і стало першим проектом, під який ми отримали фінансування. У Львові в рамках урбаністичного фестивалю «Майстерня Міста» ми роздали близько 100 Google Cardboard і знайшли 5 фотографів-активістів. Основа для філії покладена 🙂

На найближчий період є кілька векторів розвитку. Всі вони популяризують ідею використання цифрових методів для збереження архітектури і зміни суспільного простору. Умовно ми їх поділяємо на минуле, сьогодення і майбутнє.

Дорога в минуле від Pixelated Reconstruct

Уявіть, що ви зможете відправитися на 100 років назад і побачити зруйнований в 1917 році рибний ресторан біля Дюка, зайти всередину, побачити, як виглядав інтер'єр, зустріти хрестоматійних персонажів того часу, на зразок Мішки Япончика, Рибалки Соні. І придбати 3D-друкований сувенір Дюка - відправити свого друга на інший кінець світу «привіт з Одеси».

Ми вже відсканували цю локацію, зараз збираємо історичну довідку і фотографії для реконструкції ресторану.

Сьогодення - в Pixelated Realities

У всіх своїх подорожах ми знімаємо будівлі і скульптури, цікаві місця, які потім показуємо «as is» в віртуальних турах на мобільному телефоні. На даний момент додатка є тільки в apk-прототипах, але в планах перетворити їх в повноцінно опрацьовані додатки для Android. На заходах ми показуємо тури в Google Cardboard і розповідаємо людям про проблеми і можливості місць, які відскановані.

Майбутнє - в Pixelated Polygon

Віртуальна реальність дає можливість відправитися в майбутнє і побачити, як буде виглядати та чи інша локація з точки зору різних архітекторів і урбаністів. Уявіть конкурс урбаністики, де ми даємо можливість людям побувати в віртуальної реальності в масштабі 1: 1, походити по локації і оцінити конкурсні роботи. Висловити свою думку. Результати голосування можна зібрати і доповнити ними оцінку журі і замовника (наприклад, міської адміністрації).

Зараз ми співпрацюємо з Олександром Горенюк і його проектом «Підмостовий», який займається ревіталізації Деволановской спуску в Одесі. Це - спуск в центральній частині міста, доведений до стану нетрів. Там частина забудови зруйнована, і ми її «консервуємо». Потім завали розчистять, а людям можна буде показувати «як було». Далі ця ж локація піде на конкурс, збираємося залучати до нього українських і закордонних фахівців. Серед іншого, такі конкурси - можливість для молодих архітекторів проявити себе. Якщо ти такий талановитий, так піди на «Цифровий полігон» і доведи це, не сиди на місці, отримай можливість реалізувати свої ідеї!

Всі проекти в подальшому будуть поміщатися на єдину платформу, і їх можна буде погортати як просторовий слайдер. Хто все це буде робити? Студенти-архітектори, волонтери спочатку - я був би найщасливішим студентом, якщо б у мене була модель навколишньої забудови при проектуванні диплома. Я б більше витрачав час на пошук того самого сенсу і наповнення, яке мистецтво архітектури несе, а не тягав точки в надії замоделіть щось схоже навколо своєї будівлі.

Навчання - це наша програма зміни сьогодення. Ми зараз проводимо практику для 10 студентів КНУБА в партнерстві з платформою «Острів». Вчимо дітей робити фотограмметрию як будівель, так і своїх макетів.

Я думаю, що якщо у студентів з'явиться база 3D-моделей реальних частин міст, то в процесі навчання вони будуть більше розуміти проблеми інфраструктури, знати, що таке перспектива вулиці, архітектурний ансамбль. Вони зможуть обмінюватися один з одним своїми шедеврами, - в прямому сенсі слова погуляти один у одного в ідеях, за допомогою віртуальної реальності.

Про співпрацю з держструктурами і архітектурними активістами

Ми відкриті до співпраці з музеями і заповідниками, адміністраціями щодо збереження історичної забудови. Зараз активно знайомимося з іншими ГО, вступаємо в партнерські проекти. У сферах наших інтересів - все, що вимагає сканування і віртуальних турів, поширення ідеї цифрових паспортів фасадів для історичної забудови, урбаністичні конкурси та ревіталізація занедбаних локацій.

В останні місяці графік щільно забивається зустрічами і семінарами. Ми співпрацюємо з різними організаціями Одеси, Києва, Львова. Серед них - «Підмостовий», заповідник Тустань, Львівський музей «Шевченківський Гай», Chornobyl 360. Налагоджуємо зв'язку з політехнічними і архітектурними інститутами.

Рубка другого реактора ЧАЕС, проект реалізований спільно з командою Chornobyl360

З медичної тематики працюємо з Товариством гіпнозу і психотерапії України. Організація працює над проектом допомоги людям з посттравматичним стресовим розладом, застосовуючи класичні та сучасні методи, включаючи віртуальну реальність.

Зараз шукаємо контакти і починаємо розробляти тему Київського крематорію - нас вразила ця історія до глибини душі. У 1982 році з подачі Першого секретаря української компартії був втоплений в бетоні барельєф опорної стіни столичного крематорію. Пам'ятник був зроблений у формі стіни завдовжки 214 м і висотою від 4 до 14 м, уздовж якої проходили похоронні процесії. Це була стрічка послідовно розгортаються сцен зі світової історії та міфології - від Прометея до відновлення після Другої Світової війни. Художники-монументалісти Ада Рибачук і Володимир Мельниченко працювали над Стіною Пам'яті на Байковій горі майже 14 років. За цей час Стіну Пам'яті встигли прозвати радянської Sagrada Familia.

А що якщо створити 3D-модель по збереженому ескізами художників, відсканувати крематорій, поєднати те, що вийшло у віртуальний тур ... Показати, як це мало б виглядати, потім, об'єднавшись всіма громадськими організаціями, зібрати на «Спільнокошт» хоча б 10% необхідної суми на реставрацію, а решта знайти у фондів - і повернути до життя цей дивовижний пам'ятник?

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:

Про перспективи VR-стартапів

Розвиток 3D-сканування лежить в ігрострой і кіноіндустрії, тоді як віртуальна реальність стане нашим новим медіа і підготує суспільство до прийняття доповненої реальності. Саме на VR ми навчимося виробляти контент, розуміти фішки доступні тільки для віртуальної реальності, розробимо інструментарій та виростив нове покоління фахівців, яке по-іншому дивитимуться на світ. Так чи інакше, все йде до змішаної реальності і єдиної мета-всесвіту.

Сама віртуальна реальність має широке застосування в медицині, туризмі, сфері нерухомості, навчанні та тренінгах, культурі та журналістиці - і звичайно, не забуваємо про прийдешній VR-commerce. Дуже скоро можна буде не тільки зайти в віртуальний магазин, але і приміряти щось на себе, зробити покупку.

Віртуальні інтерфейси здатні заміщати численні робочі монітори, візуалізувати складні дані в більш зручній для людини формі, такі речі вже починають застосовувати фінансові брокери.

Поки я розповідав, що відсканують фортеці, Девід Фінстервальдер з Realities.io вже зробив фортецю у віртуальній реальності і показав це на VR Jam. Сьогодні проект Realities вже працює на Steam з HTC Vive. Демонструють чудову фотограмметрию - і створюється перша в світі справжня платформа віртуального туризму, доступ абсолютно безкоштовно, зрозуміло.

Є ще наші «брати по безумству»: новозеландський проект Саймона Ше де Боера з Realityvirtual.com, працює на ПК-платформу, використовує для прорахунку геометрії Reality Capture і двигун Unreal. Результати вражають! Успіхів хлопцям.

Ми ж збираємося популяризувати мистецтво і культуру України, і розуміємо, що відсоток early adopters технології віртуальної реальності, - тих, хто купить дорогий шолом і комп'ютер - у нас в країні не так уже й великий. Але зате Android - справа поширене, а картонна коробка з лінзами варто «нічого» (якщо китайська) і до $ 20 оригінальна від Google. Більш того, Cardboard можна зробити самому - це повністю open source. На мобільній платформі створювати звичайно складніше, але ми вже маємо достатньо досвіду в адаптації контенту. Зараз збираємося на пару літніх місяців випасти з командою в дауншифтинг: не їздити по заходам, а доопрацювати прототип до продукту для Google Daydream.