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次世代游戏制作技术在历史文物复原中的应用.doc

上传人:香菱 2022/8/8 文件大小:16 KB

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文档介绍:次世代游戏制作技术在历史文物复原中的应用
摘 要:数字化技术为我们修复残损历史文物提供了多种可能,当下常见的历史文物数字化路径有数字拍摄、三维建模、照片建模,这三个方法在不同需求情况下具有各自的适宜性。在三维建模技术中,基于次度地还原文物的细节,再使用贴图,能使文物特征逼真再现。虽然这样的方式让我们可以360度无死角观看,文物也可以对模型进行再编码,制作特效动画,但高精模型的雕刻周期较长,在时效性上略显不足。
将前两者的数字化进程结合,便是照片建模技术。顾名思义,是指通过相机等设备对物体进行数据采集,通过某种算法进行图形图像处理,从而自主生成被拍摄物体的三维模型的技术。其流程是通过摄像设备对文物进行各个角度的数字采集,并把数据传给专门处理的软件,比如Agisoft Photoscan,再用其进行多视点自主建模。照片建模虽然融合了照片和三维建模各自的优点,但也有局限性。一些较为低端的照片建模软件无法达到要求的精度,而较高端的照片建模技术造价也不便宜。再者,如果我们创建数字文物的作用在于展示和传播,则需要进一步进行人为论证,这就需要制作者对文物进行艺术加工处理。这时,照片建模所产生的模型布线就不便于后期对其进行UV拆分和贴图绘制,乃至动画制作。
2 次世代游戏制作技术在历史文物修复中的应用
数字化历史文物技术在不同定位语境下具有各自的适用性,照片建模技术对于数据采集要求较高,对于大型空间的数据采集,在设备造价上不具备优势。而“次世代游戏制作技术通过一张或多张贴图(法线贴图、高光贴图、漫反射贴图、环境光照贴图),把三维高模(通常拥有上百万个面的数据)上拥有的丰富细节体现在低模(根据计算机渲染运算能力,通常几千到几万面不等)上,这样做优化了计算机处理图像的能力”,[3]既能最大限度地还原文物的物理特性,又能在各大游戏引擎软件如UE4、Unity3D等中进行“互动”设计,在文物复原的同时,增强历史文物的“可读性”。次世代游戏制作复原历史文物的具体流程主要有七个部分。第一,通过照片的数据采集,对需要数字还原的文物进行采集,再分析照片各个细节的处理方案。第二,利用3dsmax、Maya、Soli、bender等三维软件建立文物的中模。中模只需涵盖文物的基本外形结构即可,模型布线匀称规则,以便后期进行数字雕刻。第三,将之前制作的中模OBJ文件导入Zbrush数字雕刻软件,对比文物照片进行破损、细节的精细刻画。第四,利用TopoGun拓扑软件,制作文物模型的低模。第五,低模展UV。第六,利用PS、Bodypaint、Substancepaint制作模型贴图,目前主流的贴图流程为PBR流程,PBR即基于物理的渲染,是一套尝试基于真实世界光照物理模型的渲染技术合集,使用了一种更符合物理学规律的方式来模拟光线,以达到更真实的渲染效果。它将传统的次世代游戏通过高光(Specular)贴图来制作文物材质的方式细化为了贴图,即金属强度(Metallic)和光滑强度(Smoothness),之前的做法类似于我们使用 “计算机语言”红绿蓝(RGB)定义颜色。PBR技术类似于使用“人类语言”定义颜色,即饱和度和亮度(HSB)。PBR会让流程更标准化,方便大规模协作。第七,导入Unity3D游戏引擎进行互动环节的开发。次世代制作技术伴随着数字雕刻