Створити власноруч 3D-сканер, знайти клієнтів в Голлівуді та відсканувати українських воїнів для гри. Репортаж з фотограмметричної студії deep3dstudio

Колись давно один гурт заспівав, що космос, можливо, і остання межа, але зроблений він у голлівудських підвалах. З 1999 року минуло вже багато часу, ситуація дуже змінилася і створення візуальних ефектів мігрувало до найрізноманітніших локацій. Одну з них нам вдалося відвідати — київська компанія deep3dstudio спеціалізується на 3D-скануванні та захопленні рухів, створюючи асети, як для геймдеву, так і для кіноіндустрії.

Ми поспілкувалися з її керівниками про історію та поточну роботу компанії, а також спробували 3D-сканування на собі. В цьому матеріалі ділимося своїми враженням та результатами фотограмметрії.

Білий сканер та 200 голів

Магія Deep3dstudio народжується серед кінопавільйонів на Троєщині, буквально в парі метрів від невеличкого кінотеатру. Дві просторі кімнати пофарбовані в чорне, а в центрі однієї з них — головний герой нашої зустрічі, 3D-сканер, що складається з 86 камер.

«Ми з’явилися 5 років тому. Це був кінець 2018-го — початок 2019 років. Умовно кажучи, це сімейний бізнес, оскільки в основі компанії три брати: Євген, Вадим та Андрій. Власне, саме Андрію часткова ця ідея спала на думку, оскільки він був дотичний до індустрії — до цього він працював з 3D та VFX в інших компаніях», — зазначає CEO deep3dstudio Євгенія Шестакова.

Створювали компанію на власні гроші, а ідея ініціативи була проста — побудувати фотограмметричний сканер і принести в Україну пайплайн створення реалістичних персонажів. Художники знають, що це надзвичайно складна робота, яка розбивається о навички фахівця, знання анатомічних особливостей тіла людини тощо. Першочергова ідея як раз і полягала в тому, щоб спростити цей шлях.

Співзасновник компанії Євгеній Шестаков додає, що ідея з’явилася, але як зібрати сканер було незрозуміло. В цьому питанні допомогли відео на YouTube та консультації зі спеціалістами. Спочатку команда зібрала сетап на шість камер і на ньому освоювала передачу даних, синхронізацію світла та кадрів. Згодом був зібраний вже повноцінний сканер. Загалом, на етап R&D пішло близько шести місяців. Однак навіть тоді апарат ще не був схожий на сьогоднішній.

«Спочатку у нас був звичайний сетап — білий, з розсіяним світлом. Він відрізняється тим, що створює бліки в порах шкіри, а це впливає на створення текстур. На початку в усіх сканери були такі, але потім рух пішов у бік крос-поляризаційного світла. Найпростіший приклад, це лобове скло автомобіля та фари зустрічного авто. Лобове скло з однією поляризацією, а фари — з іншою», — пояснює Євгеній.

Він наголошує, що саме світло — найскладніша частина. За п’ять років роботи студії не було жодного клієнта, якому б воно підійшло на 100%. Кожен просив підлаштувати схему освітлення. Щоб добре впоратися з цією задачею команда deep3dstudio звертається за консультаціями до відповідних фахівців.

Цікавим також є кейс, який підштовхнув студію рухатися від білого сканера. Французька компанія Texturing.xyz є однією з найкращих студій, що робить текстури. Особливо відомі їх текстури шкіри — як зазначає Шестаков, будь-який досвідчений художник бачив їх, або ж купував. Компанія розробила свою технологію машинної обробки даних і шукала по всьому світу вендора, який би провів для них серію сканувань. Обсяг роботи був немаленький — потрібно було «зняти» близько 200 голів. Коли цей запит дійшов до deep3dstudio, київська студія два місяці експериментувала з крос-поляризацією.

В цьому випадку кожна з 86 камер мала дати ідеальну картинку, а одна пилинка на об’єктиві створювала пляму на текстурі і всю роботу потрібно б було починати знову. Тому українські фахівці вручну фокусували всі свої камери на кожній моделі. Тобто, одна конкретна камера працювала з конкретною частиною обличчя. Євгеній зазначає, що це був дуже часомісткий процес, але команда отримала крутий результат.

Моторошний погляд 86 об’єктивів

Примітно, що команда deep3dstudio доволі невеличка. Як зазначає Євгенія Шестакова, в довоєнний час студія налічувала до 23 співробітників, а зараз це число коливається від 15 до 20 людей. Що ще більш вражає, цього вистачає на два основних напрямки. Перший — безпосередньо продакшн. Це сканування моделей, а також захоплення рухів, яке робиться прямо тут, в сусідній кімнаті. Другий — постпродакшн. Ця частина команди певною мірою відірвана від першого напрямку і може опрацьовувати дані з будь-якої студії у світі.

Для 3D-сканування голови автора цього тексту знадобилася лише одна людина. Ось як це відбувається. Тебе саджають на стілець посередині сканеру. Особисто в мене виникли відчуття подібні до ефекту uncanny valley — спочатку навіть трошки моторошно, коли на тебе дивляться кілька десятків уважних об’єктивів. Є пересторога, що зараз весь світ побачить кожну нерівність на твоїй шкірі та кожну волосинку в носі.

Але згодом звикаєш і відчуваєш щось на кшталт легкої ейфорії: навколо налаштовуються камери, регулюється світло, робляться тестові знімки. А потім — клац! Десь за спиною через дроти та USB-хаби летить 86 одночасних знімків, які компонуються в 3D-модель на комп’ютері фахівця. Для впевненості можна повторити процедуру. Весь процес можна подивитися на відео нижче.

Створити можна не тільки модель голови, але й скан всього тіла. Єдина відмінність — потрібно довше налаштовувати камери. Власне, одна з сильних сторін deep3dstudio, як мені здалося, саме в можливості пройти весь пайплайн. Тобто, можна не тільки знятися, але й захопити рухи, підготувати анімації. Зробити майже все для повноцінної сцени. Цим користується не тільки Голлівуд (серед партнерів компанії — Disney, Hulu, FX тощо), але й геймдев-компанії.

Серед них, наприклад, Cybernation Team — українська команда, що працює над PvE-шутером від першої особи THREEDAYZ: Orc Hunters. Гра розповідає про перші два місяці повномасштабної війни, а для створення персонажів використовує образи реальних військових. Зокрема, мова йде про Юлію «Тайру» Паєвську, Владислава «Дацика» Дацького, Дениса Квебека тощо.

«Cybernation Team зараз створює кілька найбільш драматичних локацій. Наша задача в цьому партнерстві саме сканування воїнів і запис мокапу. Ми вже відсканували близько десяти бійців — Квебека, Редіса, Терена інших», — додає Євгенія.

Однак про велику частину своїх робіт команда розповісти не може через NDA. Навіть у власному портфоліо не всі з них можна використовувати. Євгеній Шестаков зазначає, що вони можуть чи не кожен день ходити в кіно і дивитися на свою роботу, однак говорити про неї публічно не вийде. Водночас він додає, що сьогодні будь-хто може прийти в студію і відсканувати себе, свого котика чи пса — цим deep3dstudio, наприклад, відрізняється від іншої української скан-студії, чия бізнес-модель орієнтована на створення якісних стокових асетів. Втім, хоч 95% клієнтів студії знаходяться за кордоном, є в неї також і українські проєкти — музичні кліпи, реклама і навіть віртуальний театр. Розповідають фахівці і про благодійні колаборації.

«Ми якось сканували абсолютно pro bono ногу людини, яка хотіла створити апку для облікування цукрового діабету. Це така ідейна штука і в такі теми ми вриваємося з великим задоволенням», — розповідає Євгенія.

Єдине, що команда GameDev DOU не випробувала на собі — захоплення руху. Це дещо складніший процес, який і часу більше займає, і ресурси на це потрібні. Та і без цього наша подорож у 3D-сканер виявилася надзвичайно плідною. З головним результатом ви можете ознайомитися нижче, хоча перед цим треба зазначити два нюанси. По-перше, Sketchfab насварився на розмір оригінальної текстури і змусив нас її трошки зменшити. Якщо вам цікаво подивитися, як виглядає повноцінний знімок зі сканера — пишіть в особисті, з задоволенням ним поділюся. По-друге, ця технологія має деякі проблеми з волоссям. Тому зазвичай моделі перед знімком голяться та одягають спеціальну шапочку.

Підписуйтеся на Telegram-канал @gamedev_dou, щоб не пропустити найважливіші статті і новини