Как создавалась 3D панорама бородинского сражения

В прошлом году праздновалась победа России в Отечественной войне 1812 года. Бородинское сражение считается её ключевым событием. Но, к сожалению, в интернете крайне мало качественных презентационных (графических и видео) материалов по этой теме, а информация в письменных источниках противоречивая. В отличие, например, от США, где активно оцифровываются и выкладываются на обозрение общественности музейные архивы и исторические данные.

Чтобы исправить это недоразумение, в качестве подарка к памятной дате мы в октябре 2012 года создали 3D панораму Бородинского сражения. По сути, мы сделали фоторепродукцию известной картины-панорамы, а также дорисовали недостающие фрагменты, добавили звуки и всплывающие подсказки таким образом, чтобы зритель мог почувствовать себя в эпицентре событий.

Специалисты по 3D графике могут аргументировано указать на то, что это вовсе не 3D, так как все объекты плоские. В данном случае термин «3D панорама» использован, как общепринятый в данной отрасли, и, в целом, примерно понятный по смыслу продвинутым пользователям интернета.

Фотосъемка и склейка

В самом начале фотограф съездил в музей, и сделал 40 фотографий по кругу. Фотографировать со штатива ему не разрешили (а времени на согласование до наступление торжественного момента было крайне мало, кроме того была задумка преподнести работу как сюрприз), поэтому он фотографировал с применением подручных средств, что немного усложнило склейку на следующем этапе, но в целом результат получился достойным.

Затем с помощью редактора LightRoom в пакетном режиме была осуществлена базовая цветокоррекция и конвертирование фотографий из формата цифровых негативов в более подходящий для работы на этапе склеивания формат.

Для склейки фотографий в единый ряд была использована программа PTGUI. Встроенные алгоритмы автоматически расставили фотографии по нужным местам, но из-за того, что фотографии были сделаны без штатива и под разными непредсказуемыми углами, некоторые стыки между склеeнными фотографиями оказались некачественными, и пришлось вручную расставлять контрольные точки для склейки фотографий, однако результат все равно не был идеальным. В конечном итоге некоторые стыки пришлось править в фотошопе (на более поздних этапах).

Размеры склеенного изображения впечатляют. Стало заметно, что использовавшийся в тот момент компьютер с трудом справляется с такими объемами вычислений.

Земля и небо

Сгенерированное изображение было импортировано в фотошоп, и предстояло самое сложное — дорисовать небо и землю.

С небом все было просто — так как оно не содержит практически никакой информации, верхняя половина была залита цветом фона, после чего с помощью инструмента «штамп» были дорисованы облака, птицы и дым.

А вот с землей все было гораздо сложнее. Во-первых, земля представляла собой огромное количество деталей и текстур, которые нужно было нарисовать, что уже само по себе под внешней простотой картинки для зрителя скрывает огромный объем работы для художника.

А во-вторых, требовалось, чтобы после склейки панорамы в 3D сферу или квадрат, фрагменты на противоположных частях изображения бесшовно склеились.

Зеленым цветом показаны участки, которые пришлось дорисовать.

Сначала земля по аналогии с небом была грубо закрашена инструментом «штамп», а затем постепенно добавлялись объекты и текстуры из всевозможных источников.

Для удобства работы с объектами картинка была с помощью программы Pano2VR преобразована в кубическую проекцию, в которой, в отличии от эквидистантной, нет сильных искажений, лишь шесть плоских квадратов, с которыми можно работать как с обычными плоскими фотографиями.

Вот что, примерно, произойдет с облаками, если их нарисовать без учета искажений в эквидистантной проекции, а потом загрузить изображение в просмотрщик 3D панорама и посмотреть на небо:

Поэтому для удобства работы изображение было преобразовано в кубическую проекцию (на иллюстрации ниже показана проекция с дорисованным небом и землей):

Некоторые любители исторических фактов упрекали нас за то, что мы воспользовались воображением и дорисовали не имеющие исторической ценности детали (разбросанные по земле обломки, ямы, грунт и т.п.). Но тем не менее, это имело смыл, т. к. без нарисованного неба и земли панорама была бы не полной, она не производила должного впечатления, и терялся бы эффект присутствия.

Добавление всплывающих подсказок

Когда были нарисованы небо и земля, добавлены приятные глазу детали, а компьютер с горем пополам несколько раз преобразовал из одной проекции в другую файл объемом в пару-тройку гигабайт показалось, что работа движется к завершению, и самое страшное уже позади. Нужно было сделать подсказки, добавить звуки и загрузить работу на сайт.
Но в момент написания и размещения в пространстве всплывающих подсказок выяснилось, что некоторые данные о расположении войск противоречат друг-другу. Более того, оказалось, что сама панорама не является исторически верным отображением хода битвы, а объединяет её ключевые моменты, с дополненными художником иногда даже противоречащими деталями.

Подробнее об ошибках художника можно почитать в статье (журнал «вокруг света»), ссылка на статью приведена в конце.
Графические элементы — кнопки, указатели, а также сами подсказки сделаны в виде PNG изображений, которые динамически подгружаются во флеш-файл панорамы при наведении на указатель. Это удобно, потому что если надо, например, подправить опечатку в тексте, нет необходимости загружать и изменять весь файл с панорамой.

Озвучка

Чтобы озвучить сражение, нужно было найти подходящий звуковой ряд. Самим озвучивать было невозможно — нужны были звуки коней, сотен криков, выстрелов из орудий. Поиски на звуковых стоках затянулись, так как подходящая исторически запись была спрятана среди тысяч записей современных боев с автоматными очередями и криками на английском. Тем не менее, спустя некоторое время удалось найти звуковую запись с реконструкции баталии 19-го века, которая отлично подходила для звукового сопровождения панорамы бородинского сражения.

Помимо основной звуковой подложки для большей реалистичности были добавлены звуки, привязанные к той или иной точке пространства.

Экспорт панорамы и запуск проекта

С помощью стандартных средств редактора Pano2VR панорама была экспортирована в файл SWF для просмотра на обычных компьютерах, а также HTML5 (xml, html и javascript) для просмотра на планшетных компьютерах и мобильных телефонах. К сожалению, из-за нехватки времени и неправильной работы на некоторых устройствах не удалось реализовать поддержку гироскопа для навигации по панораме и этой функции было принято решение отказаться.

При экспорте панорама была автоматически разбита на огромное количество мелких квадратных фрагментов, поэтому во время загрузки панорама загружается «квадратами». Такое решения позволяет сократить время ожидания загрузки панорамы.

После запуска сайта с размещенной на нем 3D панорамой, новость о проекте довольно быстро разлетелась по интернету, стала появляться на различных новостных и образовательных порталах, и, что особенно приятно, на развлекательных порталах (где сидит молодежь, и довольно часто бесцельно проводит время). Таким образом, удалось привлечь внимание подрастающего поколения к теме Отечественной войны 1812 года. Важную роль в развитии проекта выполнили наши партнёры — образовательный портал Дневник.ру. Благодаря их поддержке, в первый же день несколько тысяч школьников узнали о проекте и посетили сайт панорамы.

Заключение

Мы своими силами и средствами создали возможность посмотреть панораму Бородинского сражения любому жителю России через интернет, и для этого теперь не нужно ехать в Москву. Будет здорово, если после прочтения данной статьи появятся энтузиасты, желающие продолжить дело.

Какие известные панорамы в нашей стране еще не оцифрованы:

• Штурм аула Ахульго (Махачкала)
• Оборона Севастополя (Севастополь)
• Волочаевская битва (Хабаровск)
• Освобождение Проскурова (Хмельницкий)
• Прорыв блокады Ленинграда (Санкт-Петербург)

(здесь перечислены не все)

Ссылки по теме:

• Сайт 3d панорамы (создатели);
• Статья на хабре про создание панорам;
• Статья про исторические ошибки в панораме художника Ф. Рубо — журнал «Вокруг света»;

Автор: kvz

Источник