Samsung i The Farm 51 - wirtualna rzeczywistość w Gliwicach - nasza relacja

Samsung, jako jeden z pionierów wirtualnej rzeczywistości (gogle Gear VR), zaprosił dziennikarzy do miejsca, w którym tworzy się przyszłość VR. Największym zaskoczeniem dla wielu może być, że nie polecieliśmy do Londynu, Berlina czy Barcelony, lecz do Gliwic, gdzie znajduje się drugie największe w Europie stanowisko do skanowania aktorów za pomocą techniki fotogrametrii, a efekty są naprawdę oszałamiające.

Fotogrametria w służbie VR

To właśnie w Gliwicach, niemal przy samym dworcu kolejowym, mieści się przeszło 60 osobowa firma The Farm 51, która ma na koncie takie tytuły jak Painkiller Hell & Damnation, NecroVisioN czy Deadfall Adventures. Jakiś czas temu w spółce wydzielona została osobna ekipa o nazwie Reality 51, która zajmuje się wyłącznie kwestiami związanymi z wirtualną rzeczywistością. Jak dotąd realizując zamówienia firm prywatnych i wojska, choć obecnie na celowniku są projekty skierowane do szerszej publiczności. W swojej siedzibie ekipa ma specjalistyczne, zbudowane od podstaw stanowisko do skanowania metodą fotogrametrii.

Składa się ono ze 115 aparatów fotograficznych, a dokładniej ze 115 lustrzanek Canona. Osoba, która ma zostać zeskanowana wchodzi do wydzielonej białym materiałem przestrzeni, następuje błysk i zostaje sfotografowana ze wszystkich stron jednocześnie - niektóre aparaty są przy samej ziemi, niektóre wysoko, ale wszystkie skierowane w ten sam punkt. W efekcie powstaje skan postaci w formie trójwymiarowej, który można obracać jak i edytować, modyfikując jego wygląd. To czym szczyci się ekipa Reality 51, to dokładność. Tak zeskanowana postać składa się z 12 milionów trójkątów (najmniejsza jednostka powierzchni w grafice trójwymiarowej) i ma od razu nałożoną teksturę, czyli ubrania, które miała akurat na sobie, kolor skóry oraz oczu itp. W jedną setną sekundy powstaje postać wirtualna o takiej szczegółowości, której grafik nie byłby wstanie wymodelować przez wiele miesięcy.

Oczywiście proces nie jest do końca taki prosty, na jaki wygląda. Przede wszystkim nie ma gotowych rigów do fotogrametrii osób, które można kupić, zainstalować i gotowe. Gliwicka firma musiała eksperymentować samemu jak to wszystko ustawić, aby działało jak należy. Były problemy z synchronizacją tak wielu aparatów z czasem wystarczająco krótkim, aby osoba na 115 zdjęciach nie zdołała się poruszyć. Rozwiązania radiowe dostępne na rynku foto okazały się dalece niewystarczające. Nie można było również korzystać z portów USB, one bowiem służą do kopiowania materiału do stacji roboczej. Reality 51 musiał zlecić opracowanie systemu synchronizacji specjalnie na ich potrzeby. Dodatkowo, jeden skan postaci to 1840 megapikseli danych, około 3 GB, a zwykle jedna sesja składa się z wielu skanów, różnych postaci, w różnych pozach. Daje to ogromne ilości danych.

Oczywiście do obróbki takich materiałów potrzebne są komputery zbudowane również na zamówienie. Okazało się, że najszybsze komputery konsumenckie na rynku, wyposażone w 64 GB RAM, po prostu nie dają rady. Dlatego zbudowano specjalnie do tego zadania maszyny - mają po 300 – 400 GB RAM.
Efekty wynagradzają nakład pracy. Wynikowe postacie są szczegółowe ponad wszelkie wyobrażenie. Widać najdrobniejsze załamania materiału, zmarszczki na skórze, czy wręcz strukturę materiału, z którego została wykonana odzież. To jedno z najlepszych stanowisk gwarantujące taką jakość. W Europie tylko w Londynie znajduje się stanowisko z większa liczbą aparatów - tam jest ich 160, ale dopiero niedawno dołożono kolejne sztuki. Dlatego pracownia w Gliwicach znajduje się w awangardzie tego typu technologii na świecie.

Jednak na postaciach i niedużych przedmiotach wykorzystanie fotogrametrii się nie kończy. Okazuje się, że ludzie z Reality 51 skanują całe budynki, zarówno z zewnątrz, jak i od środka. Sytuacja jest o tyle bardziej komfortowa, że budynek się nie porusza – zamiast robić dużo zdjęć w jednej chwili, można zrobić jeszcze więcej zdjęć, ale w przeciągu kilku godzin, czy kilku dni, korzystając ze statywów, wózków, a nawet dronów. Zeskanowanie dużego pomieszczenia wymaga większej liczby zdjęć niż zeskanowanie człowieka - zamiast 115, około 2 – 3 tysięcy.

Projekty w których będziemy mogli podziwiać efekty fotogrametrii

The Farm 51 pracuje przynajmniej nad dwoma dużymi projektami, w których będziemy mogli zobaczyć efekty skanowania postaci i otoczenia.

Pierwszy z nich to gra Get Even, która jest połączeniem gry detektywistycznej, strzelaniny pierwszoosobowej oraz manipulacji wspomnieniami za pomocą sprzętu wirtualnej rzeczywiści umieszczonego w grze. O samej rozgrywce nie możemy wiele powiedzieć, wiemy natomiast, że w grze wykorzystano otoczenie zeskanowane techniką fotogrametrii, między innymi opuszczony szpital psychiatryczny pod Poznaniem i opuszczone budynki przemysłowe na Śląsku. Są oczywiście zeskanowane postacie, ale twórcy posunęli się dalej, do tego stopnia, że zeskanowali laptopa, rozstrzelali go na strzelnicy i zeskanowali ponownie, aby uzyskać najlepsza jakość elementów umieszczonych w swojej produkcji. Efekt jest taki, że Get Even jest graficznie jedną z najbardziej realistycznych i szczegółowych gier jakie widziałem. Nie licząc roślinności, niemal każdy element gry ma swój odpowiednik w świecie prawdziwym i jego szczegółowość po prostu powala. To z czego twórcy są natomiast szczególnie dumni to optymalizacja. Demonstrację gry przeprowadzono na czteroletnim laptopie, a mimo wszystko działała płynnie i wyglądała świetnie. Gra trafi na PC i konsole nowej generacji.

Drugi produkt w realizacji to Chernobyl VR Project – wirtualna wycieczka po opuszczonym Czarnobylu.. Dzięki metodzie skanowania fotogrametrycznego i urządzeniom VR każdy chętny będzie mógł wybrać się na wirtualny spacer w niesłychanie szczegółowym otoczeniu, w którym każde pęknięcie ściany i łuszcząca się farba będą odwzorowane. Oprócz zwiedzania będzie można na terenie Czarnobyla odkryć niespodzianki.

Co szczególnie ciekawe, o ile wcześniejsze urządzenia mobilne nie radziły sobie z tak dużą szczegółowością, to pojawienie się telefonu Samsung Galaxy S6 spowodowało, że Gliwicka firma postanowiła wypuścić Chernobyl VR Project również na urządzenia mobilne. Wystarczy więc posiadać smartfon, gogle Samsung Gear VR i bez żadnych kabli, ani mocnego komputera, będzie można przejść się po Prypeci, bez narażania swojego zdrowia na radiację. Wirtualne zwiedzanie zostanie również wzbogacone o filmy 360 nagrane dronem i specjalnym samochodem zdalnie sterowanym, w których to będzie można się rozglądać na wszystkie strony.

Podczas demonstracji mieliśmy okazję przejść się po zeskanowanej dużej sali gimnastycznej oraz obejrzeć wirtualny przelot dronem nad opuszczonym parkiem rozrywki i wrażenia, nawet na urządzeniu mobilnym, są naprawdę godne uwagi, nawet na obecnym, wczesnym etapie projektu.
Podsumowując, nie musimy jechać za granicę, aby zobaczyć przyszłościowe projekty związane z fotorealistycznym odwzorowaniem otoczenia i wirtualną rzeczywistością. W Gliwicach ekipa realizuje je od wielu miesięcy i będzie miała jedne z pierwszych komercyjnych produktów najwyższej jakości na konsole i gogle VR, zarówno mobilne, jak i te podłączane do komputera. W związku z tym gry i produkcje VR są jednym z najmocniejszych towarów eksportowych Polski i wygląda na to, że w niczym nie będą ustępować produkcjom zza wielkiej wody. Ta technologia wykorzystywana jest nie tylko w grach. The Farm 51 charytatywnie pomogło zrealizować system do rehabilitacji dzieci z autyzmem w Instytucie Biomedycyny Politechniki Śląskiej - dzięki tak zwanej jaskini 3D dzieci mogą wykonywać ćwiczenia, do których nie dałoby się nakłonić w inny sposób.

Galeria: