Garden flowers in Guildford Castle Unreal Engine environment.
Courtesy of Historic VR

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30 de agosto de 2022

La vida medieval en el castillo de Guildford llega a la RV

Explora la arquitectura, las vistas y los colores de este monumento histórico tal y como era hace cientos de años, cortesía de RealityScan.

Guildford Castle VR es una experiencia histórica entretenida y educativa que transporta al usuario a través del espacio y el tiempo para explorar uno de los primeros castillos de Inglaterra.La experiencia está disponible en Steam como una experiencia de realidad virtual narrativa de mundo abierto.

Para conocer mejor Guildford Castle RV, hablamos con un representante de los creadores de este proyecto, Historic RV, un estudio de realidad virtual en tiempo real centrado en la historia, el patrimonio y las artes visuales tradicionales.
Cortesía de Historic VR

¿Cómo se os ocurrió la idea de crear este proyecto de realidad virtual?


La idea del proyecto surgió después de experimentar con muchos títulos culturales de realidad virtual y de que nos diéramos cuenta del enorme potencial de este nuevo medio para experimentar la historia y la cultura de una forma totalmente nueva y envolvente. Mientras que encontrábamos muchas experiencias excelentes, siempre se nos quedaban cortas, tanto en nivel de inmersión como en profundidad de la información histórica.

Nuestro único objetivo era crear una experiencia más completa y atractiva que cualquier otra anterior, combinando un alto nivel de realismo del entorno virtual, reconstrucciones históricas meticulosamente investigadas y una rica narrativa audiovisual. Nos propusimos la tarea de crear una experiencia virtual que no solo rivalizara con una visita al lugar en la vida real, sino que, en algunos aspectos, la superara.
Animation of current image of Guildford Castle site giving way to projection of its former state.
Courtesy of Historic VR

Háblanos sobre el proceso de trabajo del proyecto.


Para empezar, nos centramos en capturar y recrear el entorno actual. Usamos un escáner FARO Focus S350 LiDAR para escanear todo el emplazamiento y procesar el modelo en RealityScan, lo que nos proporcionó una "caja blanca" instantánea con una precisión milimétrica. Durante toda la creación del entorno actual, este sirvió como referencia para la ubicación y la forma exactas de todos los recursos: estructuras grandes, objetos e incluso el follaje.
Cortesía de Historic VR
Comenzamos con un enfoque intransigente hacia la captura de datos. Inevitablemente, las limitaciones del hardware de realidad virtual impidieron que nos acercáramos a la calidad del original, pero queríamos ver hasta dónde podíamos mejorar la calidad de los modelos sin dejar de optimizarlos para la RV. Esto conllevó hacer una gran cantidad de fotografías de alta resolución: más de 16 000 fotografías en total para la torre del homenaje del castillo, otros recursos estructurales y elementos del entorno, así como más de 100 escaneos de LiDAR en todo el sitio.
Point cloud for King's Chamber at GuildFord Castle, captured by RealityScan.
Para la torre de homenaje (tanto para el interior como para el exterior), recurrimos a la combinación del LiDAR con los datos de fotogrametría. Primero, registramos los escaneos de LiDAR en el software de nube de puntos en 3D de FARO SCENE antes de procesar los conjuntos de datos combinados en RealityScan. Ser capaz de combinar LiDAR y fotogrametría es importante a medida que los modelos se hacen más grandes y complejos, por lo que es una función esencial para nosotros.
 

Cuéntanos sobre el proceso de fotogrametría.


En concreto, nos centramos en el uso de la fotogrametría para crear recursos extremadamente realistas y altamente optimizados que puedan colocarse en entornos dinámicos dentro del motor de juego usando toda la variedad de escenarios de iluminación. Esto supone muchos desafíos técnicos y a menudo hace que las canalizaciones sean complejas.

La base es una captura de datos limpia y de alta calidad. Dado que lo que buscamos en última instancia son recursos "desiluminados", siempre intentamos capturar datos de fotogrametría en condiciones de iluminación planas y uniformes. Cuando se trata de ocuparse de objetos exteriores muy grandes con iluminación variable y limitaciones de tiempo, los datos rara vez son perfectos, por lo que a menudo hay que trabajar con el posprocesamiento.
 

¿Cómo trabajáis después de la captura de datos?


Tras la captura de datos, nuestro proceso de trabajo es el siguiente:
  • Corrección de color y preprocesado de las fotos en bruto en Lightroom, y salida como TIFF o JPEG (según el recurso).
  • Importación de las fotos procesadas en RealityScan, donde se alinean, se mallan y se texturizan (para los recursos de mayor tamaño, siempre usamos un proceso de trabajo de componentes).
  • Limpieza de modelos en RealityScan antes de exportarlos.
  • Más limpieza de la geometría en ZBrush.
  • Retopología y reasignación de UV.
  • Eliminación de la iluminación en las texturas.
  • Limpieza de las texturas.
  • Optimización mediante una canalización personalizada.


¿Cómo ha sido el proceso de creación de recursos del entorno y elementos?


La fotogrametría es una herramienta tan alucinante para crear recursos fotorrealistas que tiene un problema: ¡se ve tan bien que hace que todo lo demás quede mal!

Originalmente, nos habíamos propuesto seguir unos procesos de trabajo de videojuego más tradicionales para los objetos y otros recursos, pero pronto nos dimos cuenta de que la cantidad de tiempo, esfuerzo y habilidad que se necesita para conseguir un nivel de calidad comparable al de los elementos principales producidos con fotogrametría era inviable.

Por lo tanto, optamos por usar los mismos métodos de captura para todos los demás elementos, pero con un proceso de trabajo más optimizado:
  • Limpieza de la malla en ZBrush, seguida de la creación de una versión de pocos polígonos en 3ds Max o ZBrush.
  • Para los elementos de superficie dura, como la puerta de las imágenes, solemos usar 3ds Max para crear geometría que ya emplee muy pocos polígonos desde el principio.
  • Creación y optimización de UV para conseguir texturas de la mayor calidad.
  • Reproyección de texturas en RealityScan a partir del modelo maestro.
  • Procesamiento de texturas en Substance Painter y creación de mapas de rugosidad y metalizados pintados a mano.
Este proceso se ha utilizado en la creación de todos los objetos del jardín.
Gate options for Guildford Castle
Courtesy of Historic VR

¿Cómo recreasteis la enorme cantidad de follaje?


Uno de los mayores desafíos del proyecto fue recrear el follaje de los jardines modernos, que son muy densos y famosos por sus elaborados arreglos florales.

Al igual que con los objetos y otros recursos, teníamos que alcanzar un nivel de calidad que estuviera en armonía con los recursos fotorrealistas de superficie dura, pero que se mantuviera dentro de los estrictos límites de rendimiento de la realidad virtual.
Garden flowers in Guildford Castle Unreal Engine environment.
Courtesy of Historic VR
Se convirtió en una tarea colosal: era casi imposible encontrar datos fuente de la mayor parte del follaje que tuvieran la calidad suficiente, así que pusimos todo nuestro empeño y capturamos los datos de más de 60 especies, incluidas más que 20 flores únicas.
Scanned flower species for Guildford Castle.
Courtesy of Historic VR
Para muchos de los árboles principales, usamos una combinación de fotogrametría, datos de LiDAR y nuestras propias imágenes de hojas para acercarnos lo máximo posible a los árboles reales de los jardines.
Animation of maple tree options at Guildford Castle.
Courtesy of Historic VR

Cuéntanos más sobre la ciudad medieval entera que habéis reconstruido en 3D.


La recreación de la ciudad medieval empezó por el castillo y el complejo palaciego, del que existe un modelo físico en la planta baja del castillo. Mientras escaneábamos la sala, nos dimos cuenta de lo útil que podía ser dicho modelo, así que aprovechamos para hacer una captura rápida (con una cámara compacta Sony que teníamos a mano por si acaso). Al final tuvimos que modificar el modelo basándonos en informes arqueológicos actualizados y en los consejos de nuestro historiador, pero como primera base resultó ser superútil.

Para garantizar de que nuestros modelos 3D se ajustaban al mundo real, usamos los datos de LiDAR de las estructuras supervivientes para mapear con precisión el complejo palaciego, incluido el arco del castillo construido en 1256 (que aún se conserva intacto) y algunos tramos de los muros exteriores originales.
 
3D model of Guildford Castle historic arch after scan in RealityScan.
Courtesy of Historic VR
Creamos el paisaje usando datos de LiDAR aéreos con elementos remodelados para adaptarlos a la época medieval basándonos en investigaciones históricas (por ejemplo, moviendo el curso del río y eliminando objetos urbanos modernos).

La creación de la ciudad completa fue una tarea enorme en la que modelamos todos los elementos arquitectónicos (iglesias, casas adosadas, molinos, puentes) desde cero a partir de informes arqueológicos y otras fuentes históricas. Aunque podríamos haber atajado mucho y haber acabado consiguiendo un entorno de aspecto muy similar, queríamos mostrar la mayor precisión histórica posible para que nuestros usuarios puedan estar seguros de que lo que están viviendo es una representación fiel del pasado paralela al realismo del nivel moderno.
 

¿Cómo os las ingeniasteis para recrear el interior y el mobiliario del siglo XII?


Si caminas hoy por la torre del homenaje o por cualquier otro castillo o edificio medieval de Inglaterra, solo verás mampostería lisa y sin adornos. Eso da una imagen totalmente opuesta al aspecto original que tuvieron estos lugares: los interiores medievales eran ricos, complejos y extremadamente coloridos. Así pues, esta fue una de las partes que más disfrutamos del proyecto y demuestra la idea central de la experiencia: ver cómo un pasado totalmente diferente aparece ante tus ojos.

Al igual que con la recreación de la ciudad medieval, implicó una investigación rigurosa. Nos inspiramos en la excelente restauración de la gran torre del castillo de Dover de la misma época realizada por English Heritage, aunque también fuimos cuidadosos e investigamos todos y cada uno de los elementos de forma independiente.

Todos los objetos se basan en ejemplos supervivientes contemporáneos o casi contemporáneos siempre que sea posible. También extrajimos inspiración de manuscritos ilustrados de época, como Los cuentos de Canterbury y el Salterio de Eadwine.
Guildford Castle VR interiors and artworks that inspired them.
Courtesy of Historic VR

¿Qué tenéis planeado para el proyecto? ¿Tenéis pensado añadir más interacciones de realidad virtual?


Nuestro objetivo con este primer proyecto era conseguir una buena base desarrollando todos los procesos de trabajo del arte del entorno, las reconstrucciones históricas y las funciones básicas. A continuación de haber logrado completar Guildford Castle RV, queremos ampliar esta idea básica y trabajar en otros lugares históricos de escala mucho mayor, donde ahora confiamos en poder ofrecer entornos todavía más optimizados y de calidad aún mayor compatibles con una variedad de gafas más amplia.

Desde luego, tenemos intención de añadir más interacciones de realidad virtual y este ha sido uno de los principales objetivos de desarrollo interno desde el lanzamiento en Steam. En los próximos lanzamientos, tenemos previsto ampliar la riqueza de los elementos narrativos pasivos y añadir nuevas interacciones activas de realidad virtual que hagan aún más partícipes a los usuarios. Una de las principales prioridades es añadir una funcionalidad multilingüe para llevar la experiencia histórica completa a usuarios de todo el mundo que no hablen inglés.

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