В рамках демонстрации новаторского рабочего процесса для индустрии визуальных эффектов (VFX) и виртуального производства была создана высокодетализированная цифровая копия исторического объекта в Лондоне. Этот пилотный проект, реализованный в сотрудничестве со студией Visualskies и поставщиком дронов Heliguy, объединил данные с беспилотника и ручного сканера с помощью передовой технологии 3D Gaussian Splatting (3DGS), продемонстрировав ее огромный потенциал для создания фотореалистичных ассетов.
Эксперимент на объекте культурного наследия
Для полевого испытания новой технологии была выбрана насосная станция у резервуара Короля Георга V в Энфилде, Лондон. Этот объект имеет статус Grade II-listed, что означает его включение в список зданий особого архитектурного или исторического интереса. Целью проекта была проверка эффективности гибридного подхода, сочетающего воздушное и наземное сканирование для создания единой, бесшовной и высокоточной 3D-модели.
Технология: синергия дрона и ручного сканера
Ключевым элементом проекта стала технология 3D Gaussian Splatting (3DGS). В отличие от традиционных методов, основанных на полигональных сетках, 3DGS представляет сцену как облако трехмерных гауссовых эллипсоидов («сплэтов»). Это позволяет достичь высочайшей степени фотореализма и детализации, а также значительно ускорить рендеринг в реальном времени.
Гибридный сбор данных
Для комплексного охвата объекта использовались два типа устройств:
- Беспилотник DJI Matrice 4E: применялся для сканирования общих планов, крыши и труднодоступных элементов здания с воздуха.
- Ручной сканер XGRIDS Lixel L2 Pro: использовался для детальной оцифровки фасадов, интерьеров и мелких деталей на уровне земли, куда дрон не мог безопасно добраться.
Полученные массивы данных были объединены и обработаны в специализированном программном обеспечении XGRIDS Lixel CyberColor, которое позволяет создавать единую цветную 3D-модель из разнородных источников. Финальная видео-визуализация была создана с помощью платформы Nubigon.
Инструменты для цифровой реконструкции
Дрон: DJI Matrice 4E
DJI Matrice 4E — это промышленный квадрокоптер, созданный для высокоточных картографических и инспекционных миссий. Его взлетный вес составляет около 1.2 кг. Ключевой особенностью является гибридная камера, включающая:
- Широкоугольную камеру: 4/3-дюймовый CMOS-сенсор с разрешением 20 Мп и механическим затвором для предотвращения искажений.
- Телеобъективы: два дополнительных сенсора (1/1.3″ и 1/1.5″) с разрешением 48 Мп для съемки с приближением.
- Лазерный дальномер: с дальностью измерения до 1800 метров для точного позиционирования.
Сканер: XGRIDS Lixel L2 Pro
Это ручной LiDAR-сканер, предназначенный для быстрого сбора данных в сложных условиях. Его вес составляет около 1.6-1.7 кг без аккумулятора. Устройство обеспечивает относительную точность около 1 см и абсолютную — до 3 см. Сканер оснащен двумя камерами по 48 Мп для создания фотореалистичных цветных облаков точек и способен регистрировать до 640 000 точек в секунду. Это позволяет захватывать мельчайшие текстуры и детали поверхностей.
Практическое значение для индустрии кино и игр
По словам представителей студии Visualskies, внедрение гибридного 3DGS-сканирования коренным образом меняет подходы к созданию цифрового контента. Среди ключевых преимуществ:
- Эффективность: значительное ускорение процессов подготовки (previs), выбора локаций (location scouting) и создания цифровых декораций (set builds).
- Скорость обработки: сокращение времени, необходимого для получения готовой 3D-модели по сравнению с традиционной фотограмметрией.
- Высокая точность: создание высококачественных ассетов, готовых к интеграции в игровые движки, такие как Unreal Engine, без дополнительной сложной обработки.
«Мы постоянно ищем и внедряем новейшие технологические решения для достижения наилучших результатов. Наша приверженность инновациям позволяет нам раскрывать безграничный потенциал и предоставлять выдающиеся решения», — отмечают в Visualskies.
Регуляторный аспект: полеты у объектов наследия в Великобритании
Проведение подобных работ требует строгого соблюдения правил. В Великобритании полеты беспилотников регулируются Управлением гражданской авиации (CAA). Для коммерческих операций, особенно вблизи людей и строений, пилоты должны иметь соответствующее разрешение, страховку и предоставлять план полетов с оценкой рисков.
Кроме того, для полетов над объектами культурного наследия, находящимися под опекой фонда English Heritage, необходимо получить отдельное предварительное разрешение. Эта мера введена для защиты как самих исторических памятников, так и посетителей. Как правило, такие полеты разрешаются только в нерабочие часы. Подробные правила опубликованы на официальном сайте организации.
- Официальное руководство по использованию дронов от English Heritage
- Общие правила полетов дронов от UK Civil Aviation Authority
Перспективы технологии
Успешный эксперимент в Лондоне — это яркий пример того, как синергия дронов, LiDAR-сканеров и новых методов рендеринга, таких как 3D Gaussian Splatting, открывает новую эру в создании цифровых двойников реального мира. Этот подход имеет огромный потенциал не только в сфере развлечений, но и в области сохранения культурного наследия, архитектуре, строительстве и промышленной инспекции, делая процесс оцифровки быстрее, дешевле и качественнее.
