Realistische 3D-Objekte durch Photogrammetrie

Photogrammetrie

Das Computerspiel „The Vanishing of Ethan Carter“ beeindruckt in den Previews mit sehr detailreichen 3D-Objekten. Diese wurden mithilfe einer schon mehr als hundert Jahre alten Technik erstellt, bei der die dreidimensionale Form eines Objekts anhand von möglichst genauen Fotografien bestimmt wird: Photogrammetrie.

In einem ausführlichen Blogpost erläutert Entwickler Andrzej Poznanski, wie Photogrammetrie dem Team dabei hilft, die Spielwelt glaubwürdig zu gestalten. Das Problem des Artdesigns liegt laut Poznanski zunächst bei den 3D-Artists selbst, welche auch mit großer Erfahrung oft Assets produzieren die bei näherem Hinsehen an entscheidenden Stellen von der Realität abweichen. Das Gehirn des Spielers registriert dann die problematischen Punkte (z.B. sich wiederholende Schmutzflecken auf dem Boden) und erzeugt ein unterschwelliges Gefühl von Künstlichkeit. Als Beispiel nennt Poznanski Bulletstorm, an dem er und ein Großteil des „The Astronauts“-Studios als ehemalige „People can fly“-Mitglieder mitgearbeitet haben.

Bei der Photogrammetrie werden nun im ersten Schritt massenhaft Fotos des Modells geschossen. Eine Software verknüpft dann unterscheidbare Details auf den Abbildungen miteinander, bis sie die Winkel rekonstruieren kann, aus denen die Bilder aufgenommen wurden. Nun existieren bereits tausende Punkte des Objekts (eben die Details von den Fotos), die von der Software zu einem Modell verbunden werden. Auf dieses werden dann die Pixel der Aufnahmen zu einer Textur projiziert. Das alles funktioniert natürlich nicht ohne den 3D-Artist, der die Texturen stark nachbearbeiten, die Polygonanzahl des Modells massiv reduzieren, sowie Shader und Normal Maps anfügen muss. Der Vorteil gegenüber herkömmlicher Assetgenerierung liegt also nicht unbedingt im geringeren Arbeitsaufwand, sondern vor allem beim Resultat: Die Details sind realistischer, weil sie nicht per Algorithmus generiert, sondern direkt aus der realen Welt abfotografiert wurden. Laut Poznanski lässt sich das auch nach oben skalieren – mit genügend Erfahrung können nicht nur Steine, sondern auch Wasserfälle, Felsen und angeblich sogar ganze Täler gescannt werden.

Für das Spiel wollen die Entwickler Photogrammetrie als Mittel zum Zweck einsetzen, es soll keine fotorealistische Landschaft entstehen. Alle Objekte wurden nachbearbeitet, um das düstere Flair der Geschichte besser zu vermitteln. Ob das geklappt hat, seht ihr im Teaser-Trailer und auf den Screenshots. Auf der Astronauts-Homepage könnt ihr außerdem die generierten Modelle im Browser anschauen.


[Youtube: The Vanishing of Ethan Carter – Teaser Trailer]

[The Astronauts, Astroblog] / (Bild: The Astronauts)

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