super1 发表于 2023-1-17 09:18

Unity:使用AR技术复原皇龙寺的中门和南走廊

位于韩国庆州市的皇龙寺是新罗时代佛教寺庙的代表寺庙之一,与佛国寺齐名。然而,由于一次不幸的事件,整个建筑都被毁,如今只剩下皇龙寺的遗址。韩国国家文化遗产研究院对宏伟的皇龙寺的损毁感到十分遗憾,经过深思熟虑,最终决定对皇龙寺进行数字化复原。
由于利用增强现实(AR)复原文化遗产不是一项简单的任务,因此与VIRNECT合作至关重要,VIRNECT是一家专门从事虚拟现实(VR)和增强现实(AR)内容的公司。经过大量的历史调查与研究,团队使用AR技术对皇龙寺的中门和南走廊进行了复原。这种AR内容最近因其质量得到了认可,获得了2022 Korean Made With Unity(MWU)最佳可视化奖。来自VIRNECT的项目经理Choi Joo-gon和开发者Kang Hyun-seok向我们介绍了皇龙寺遗址复原的过程,让我们来一起看看吧。



“文化遗产复原”的新挑战
当Choi收到国家文化遗产研究所提供的合作复原这一文化遗址的邀请时,他非常高兴。Choi无法掩饰对新挑战的兴奋和对项目结果的期待。他认为AR技术应该被用于开发连接过去、现在和未来的内容,而不是只被当做一种面向未来的技术,因此文化遗产复原项目对他非常有吸引力。
当时,该项目还是国家文化遗产研究所的内部项目。项目最初的目的是将研究人员的学术和研究成果可视化,但在Choi和Kang的积极参与下,该项目已经扩展到公众服务层面。此次皇龙寺中门和南部走廊的AR复原超越了历史研究,并实现了比预期更真实地表现。
“我们总是欢迎新的挑战。我们不担心任何限制,因为我们有技术的保障。”–VIRNECT的项目经理Choi Joo-gon说道。
不可避免的反复试验
此次的皇龙寺复原XR体验内容的中门和南部走廊,实现了内部一层和中部两层的真实尺寸虚拟体验。参观者可以在现场四处走动,享受在建筑周围拍照的乐趣,并根据他们访问的时间感受季节变化。特别是中间楼层的内部设计,让参观者感觉好像真的在二楼。因此,在为期一年的展示期间,该项目获得了公众和媒体的高度赞扬。但是,这个过程并不简单。由于内容是复原文化遗产,历史研究是最重要的问题。然而,由于缺乏关于皇龙寺的数据,团队不得不同时分析和研究各种材料。他们从研究所获得了基本数据,也同时积极征求了教授们的意见。Choi和Kang在试图将皇龙寺从其现有平面图恢复为3D立体建筑时经历了反复的试错。
“椽、格子窗、柱列台座、屋脊装饰……这些词对我们来说很陌生。我们需要一些时间来适应它们;因此,大量的试错是不可避免的。”Choi Joo-gon说道。
部分原因是,每当他们尝试3D建模时,他们都会发现结构缺陷——比如在2D的平面图中看不到的间隙和高度。他们对现有方案进行研究、修改和执行,同时积极探索其他案例,耗费了大量的时间来检查每一处缺陷。此外他们在进行面对面会谈时也面临着物理上的限制。因此,他们使用Unity创建了一个3D模型查看器,并实时接收和确认反馈。这有助于他们有效地沟通和节省时间,并缩小错误的范围。
外勤同样必不可少



开发者Kang Hyun-seok在采访开始时说,这是他第一次在开发过程中走这么多路。创建AR内容的重中之重是让用户感受到真实。因此,为了实现这一目标,减少实际位置和内容中位置之间的误差范围是很重要的。
“中门本身就很大,但如果加上南面的走廊,长度就会将近270米。因此关于如何解决误差范围,我们做了调查,亲自去了现场。”VIRNECT的开发者Kang Hyun-seok说道。
Kang想把误差范围从中门至南走廊缩小到270米之内。由于270米是一个很大的距离,不是简单的一个高性能的平板或者AR core就能解决的。他也尝试了GPS,但GPS同样存在很大的误差,于是他在中门至南走廊之间放置了很多标记。此外,Kang还进行了大量的测试,以确定标记之间的最佳间隔。如果一座270米的建筑稍微倾斜,就会产生几十米的误差,所以我们尽一切努力进行精确测量。另一个有助于真实体验的方面是光线和阴影的表现。通过将真实环境的阴影方向与数字对象的方向相匹配,能够进一步增强沉浸感。
完全沉浸在Unity中
Kangol表示,使用Unity是他们的最终选择,因为Unity在各个方面都展现了前沿技术。此外,Unity在各种平台上提供服务,包括移动平台。在Kang调查的所有选项中,只有Unity拥有使用单一用户界面(UI)支持不同分辨率的各种平板电脑的技术。这便是Unity提供的“预置”功能。每当分辨率改变时,Unity会加载存储在预置中的UI信息,因此它可以在单个UI中操作。
由于该项目是一种虚拟现实体验。以皇龙寺为背景拍照,可以说是该项目的代表功能。当在拍摄的图片上显示3D对象时,3D对象会出现在相机背景上,但同时会产生人物被3D图像被遮住的问题。在这里,团队使用了Unity的遮挡技术,使3D图象始终停留在人物的后方。通过这项技术,人们才能以3D皇龙寺为背景拍照。
“Unity的技术帮助我们提升了项目体验的沉浸感。除了Unity之外,我们没有其他选择来实现这一项目。”Kang Hyun-seok说道。
互动是关键



Choi和Kang都表示,开发AR内容的关键在于支持人们的交流与交互。元宇宙之所以引人注目,也是因为它内部实时发生的各种相互作用。在采访中,VIRNECT透露,他们计划扩大其项目,以专注于创造人与人之间积极沟通的意义。
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