Как сделать проекцию на здание

Обновлено: 04.07.2024

The original english version of this page is newer and may contain information this translation does not have! Click here to view the english version.

Эта страница посвящена решению проблем, связанных с проекцией на объемные поверхности, самым простым способом. Ключевые моменты:

Проекция в трех измерениях
Проекция на здания и архитектурные сооружения
Видео мэппинг
Компенсация искажений

Поскольку самый простой способ - компенсация искажений "вручную", результаты не будут идеальны, а их качество напрямую зависит от вашей внимательности и терпения.

Введение

Обозначенные выше ключевые моменты объединены общей проблемой: сочетание положения объекта в пространстве (угол поворота и расстояние до объекта), характеристик оптики проекторов (ширина оптики, смещение линзы) и угла зрения на этот объект.

В кино, основанном на компьютерных спецэффектах и графике, термины "совмещение" ("match moving") или "трекинг"("camera tracking") описывают проблему точного совмещения реально отснятых сцен с добавленной позже компьютерной графикой. Для решения таких задач, существует масса специальных программ, например, (boujou, 3d equalizer, . ), все они облегчают жизнь создателям визуальных эффектов.

Для создания дополненной реальности (совмещение транслируемой сцены с компьютерной графикой в реальном времени) используется, например, ARToolKit (в пакете vvvv есть встроенный плагин ARTK+Tracker?. А компании вроде domeprojection предлагают проектора с функцией автокалибровки. Но поскольку в vvvv нет нодов, позволяющих создать что-то вроде этого или даже этого, ручная настройка совмещения проекции со статичными объектами все еще остается актуальным решением.

Проекция на плоскую поверхность

Если вы проецируете на плоскую поверхность, например на стену, и проектор расположен под значительным углом относительно стены, вы видите искаженное изображение - трапецию. Используя нод Homography (Transform 2d) вы легко можете корректировать искажение картинки - в результате изображение на поверхности кажется правильным.

Помните: Этим способом вы почти всегда можете получить правильную картинку на плоской поверхности, не зависимо от положения проектора, его угла относительно экрана, и характеристик оптики.

Проекция на сложные объемные поверхности

Сведение виртуальной и реальной проекции вручную

При проекции на сложные объемные поверхности, по большому счету не так важно, где и как установлен проектор - картинка все равно будет искаженной. Правда из одной точки картинка будет смотреться не плохо - это точка проектора.

На фотографиях показана проекция обычного рабочего стола на композицию из двух белых коробок. На левом кадре видно реальное искажение картинки, в то время как на правой - снятой с точки зрения проектора - картинка выглядит корректно.

Из этих фотографий видно, что ключ к воспирятию неискаженного изображения заключается в следующем:

Проекция на объемные поверхности выглядит правильно (не искаженно) только когда смотришь на нее из точки проекции.

Таким образом, чтобы добиться иллюзии не искаженного изображения на объемной поверхности, вы должны подготовить изображение с учетом искажений возникающих из точки проекции. Другими словами: представим что мы снимаем на камеру искаженное изображение на объемной поверхности. Если мы повторим снятое искаженное изображение на реальном проекторе, то оно совпадет с поверхностью и не будет выглядеть искаженным.

К сожалению, это работает только в теории, шансы, что все параметры изображения и фактические настройки и положение проектора совпадут, практически равны нулю. Но это не должно нас останавливать, потому что здесь начинается ручная настройка и подгонка этих параметров, и при должном терпении, с опытом вы получите неплохие результаты.

Виртуальная копия реальной сцены

Создание виртуальной копии реальной инсталляции состоит из 3х шагов:

определение системы координат для реальных объектов, чтобы совместить их с AxisAndGrid (EX9) в vvvv.

создание 3х мерной модели поверхности для проекции и размещение ее в сцене, в соответствии с выбранной системой координат: 3d модель может быть создана в специальных программах или составлена из примитивов, встроенных в vvvv. Для ручного совмещения 3d модели с реальным объектом лучше всего использовать модуль PointEditor (3D Persistent), который позволяет деформировать отдельные фрагменты моделей.

измерение расстояния, угла наклона и характеристик оптики проектора: задайте эти параметры в модуле Projector (EX9). В инструкциях к проекторам есть таблицы, аналогичные приведенной ниже, в которых описаны характеристики оптики: проекционные расстояния и углы смещения объектива.

Сейчас у вас уже есть базовый проект для совмещения виртуальной сцены с реальной поверхностью. Потратьте время на настройку параметров модуля Projector (EX9) или вручную настраивайте 3d модель, используя модуль PointEditor (3D Persistent), до тех пор пока не получите подходящее совпадение изображения с реальной поверхностью.

Привязываем плоскую текстуру к поверхности

Используя этот простой патч, вы можете повторить эффекты итальянской студии dotdotdot из их проекта Valcucine’s skyscraper. Цель подобных инсталляций - "привязать" проецируемое изображение к поверхности так, чтобы изображение полностью повторяло физические свойства объекта, так как если бы объект был покрыт движущимся изображением или текстурой. В таких случаях текстура смотрится одинаково, независимо от места с которого вы смотрите на объект/скульптуру/поверхность, и независимо от того как установлен проектор.

Просчитав 3d-модель объекта в виртуальном пространстве в том же ракурсе, и с теми же характеристиками оптики, что и в реальной инсталляции, вы в точности совместите ваше изображение с реальным объектом. Любые плоские текстуры на 3d модели (в нашем примере - черные кресты на белом фоне) не будут казаться искаженными, независимо от точки зрения на объект.

Свет и тень

Восприятие любых эффектов света или тени, которые вы применяете к виртуальной модели, напрямую зависит от особенностей того объекта, на который проецируется изображение. Свет и тень в данном случае ведут себя точно так же, как плоские текстуры. Вы можете легко повторить эффекты из инсталляций Lightstrive или Pablo Valbuena Augmented Sculpture Series.

Иллюзия объема

Всем нам нравятся инсталляции с иллюзией объема, такие как проекция на The Hague City Hall, AntiVJs проекция на Nuit Blanche Bruxelles или проекции easyweb. Эффекты с иллюзией объема имеют одно важное ограничение, которое вы должны учитывать.

В нашем примере с проекцией на кубики добиться такого эффекта можно просто добавив тени к моделям, НО для зрителей этот эффект будет работать только из одной точки. И эта точка совпадает с положением нашей виртуальной камеры. В примере с кубиками текст кажется выпуклым только когда мы смотрим на него, находясь на оси проектора. Если мы посмотрим на этот же текст из другой точки - иллюзия исчезнет.

Но это не проблема, в большинстве случаев наши мозги, испорченные кино и телевизором, легко справляются с такими условностями, поскольку мы смотрим на проекцию с довольно большого расстояния, которое компенсирует отклонения от оси проектора. Получается тот же эффект, что и с работами John Beever.

Ось виртуальной камеры не совпадает с реальным положением проектора

По ряду причин бывает невозможно совместить положение проектора с положением виртуальной камеры:

Вам нужно показать сцену с той точки, где физически невозможно поставить проектор
Вам нужно растянуть одну виртуальную сцену на несколько реальных проекторов.

В таких случаях вам придется дважды обработать картинку (сделать 2 рендера):

в первом рендере вы показываете сцену в желаемой перспективе
во втором рендере вы привязываетесь к реальным объектам под тем углом, который физически возможен, и меняя настройки виртуальной камеры совмещаете результат первого рендера с существующей объемной поверхностью.

Примеры:

Проекция на две стороны здания с одной перспективой

Одной из задач этой инсталляции было создать иллюзию объема на фасаде FH Schwäbisch Gmünd.

Понятно, что такой эффект работает только когда видно две стороны здания, поэтому зрители располагаются примерно по середине между двух проекторов.

Иллюстрация показывает, что иллюзия объема работает только при определенном положении зрителей. Другие примеры, рассмотреные на пятидневном семинаре в Schwäbisch Gmünd, можно найти здесь.

Панорамная проекция в 360°

При создании панорамной проекции в 360°, виртуальные камеры должны находиться в одной точке, с разным углом поворота. Вы можете сделать это в виртуальной сцене, но физически не сможете разместить несколько проекторов в одной точке.

В последние несколько лет популярность таких проектов, как световые шоу на здании, а также использование 3D видеомэппинга активно растет: масштабные объемные видеопроекции и световые инсталляции очень зрелищны, а современные возможности моушн-графики и трехмерного моделирования позволяют создавать очень реалистичные, фантастические спецэффекты. Именно поэтому видеомэппинг так широко используется для проведения общественных мероприятий, городских праздников, для рекламных кампаний и презентаций брэндов.

Многие созданные с использованием проекционного 3D мэппинга работы вышли за рамки привычно описываемого дизайном, проекционный видеомэппинг положил начало новому направлению в аудиовизуальном искусстве.

Разновидности видеомэппинга

Интерьерные видеопроекции — 3D-проекция производится на стены, мебель, интерьер помещений. Оптическая иллюзия позволяет волшебным образом видоизменять внутренние пространства зданий, и может служить отдельной работой, быть интегрированной в имеющееся или создавать оригинальное, динамичное световое решение помещения. При этом цели могут ставиться самые различные — от создания эмоциональной атмосферы до полной трансформации пространства клуба, офиса, концертной площадки и т.д. В качестве иллюстрации можем привести дизайн телевизионной студии для катарского ТВ, видеомэппинг в Доме Пашкова и инсталляцию для выставочного стенда НТВ-плюс.

Одной из самых актуальных тенденций в мэппинге стало включение в проекционные световые шоу интерактивных элементов, позволяющих зрителям или постановщикам управлять представлением и контролировать показ при помощи различных средств, самыми распространенными из которых являются реакция на движения и звук. Спектр применения этой технологии очень широк — от зрелищных мультимедийных до игровых, познавательных и развлекательных инсталляций.

Что дальше?

Технически работа над созданием проекционного мэппинга достаточно сложна, и требует опыта, соответствующего технологического ресурса и широкого набора навыков.

Russian Visual Artists — одна из ведущих российских компаний в сфере светового дизайна, активно занимающихся созданием видеопроекций не только в Москве и в других городах России, но и за рубежом. В нашем портфолио — большое количество осуществленных проектов различной сложности.

Вы видели когда-нибудь как проецируют 3D изображение на фасады домов? Нет? Тогда не пропустите такую возможность, ведь это очень захватывающее видео. Сегодня мы решили показать вам лучшие 10 роликов с 3D проекциями и на зданиях.

3D проекция на здания — это новый вид очень зрелещного шоу, которое становится очень популярным при проведении крупных торжеств, презентаций или создании вирусной рекламы от крупных производителей.

Вроде бы ничего сложного и удивительного, но трехмерность и масштабность застают зрителя врасплох. Идея заключается в проецировании 3D объектов на 2D поверхностях, например фасадов домов.

Основное оборудование для трехмерной проекции — это современные видео проекторы и акустические системы.

10 место. 3D проекция на здании Nespresso в Брюсселе.

Создано одной из самых известных в этой сфере услуг, компанией NuFormer Digital Media. Эта фирма занимается различным спектром мультимедийных услуг в Нидерландах: 3D-проекции на зданиях, анимации, видео продукция, 3D моделирование и анимация.

Шоу было подготовлено специально в честь открытия нового здания сети кофейн Nespresso. Дата показа видео — 6 мая 2010 года.

9 место. 3D проекция на здании областной администрации в Харькове.

3D шоу было показано в день города Харькова и день независимости Украины. Дата показа видео — 24 августа 2010 года. К сожалению, это единственное видео плохого качества.

Биржа Берлаге считается самым значительным памятником архитектуры Нидерландов девятнадцатого столетия. Компания NuFormer создала по заказу компании Samsung рекламное видео новых телевизоров Samsung 3D TV.

3D проекцию показывали в Амстердаме 3 ночи подряд — 20-22 мая 2010 года. В течение этих дней множество пользователей выложили свои видеоролики на различные порталы и сайты в Интернете. В общем, реклама прошла на ура

7 место. 3D проекция на здании театра оперы и балета в Казани

На празднование дня города Казани и дня Республики Татарстан мэрия Казани приготовила жителям и гостям столицы приятный подарок — незабываемое шоу. Создатель шоу все та же компания NuFormer. Посмотреть на 3D видеопроекцию пришло около 20,000 человек. Дата показа — 30 августа 2010

6 место. 3D проекция на здании театра на площади Санта-Ана в Мадриде

5 место. 3D проекция на здании английского замка Мон-Оргёйль в Джерси.

Мон-Оргёйль — это средневековый замок на острове, основанный в 1204 году. Специально для кинофестиваля, проходящего в 2009 году в Джерси, компания Seeper создала очень впечатляющее проекционное 3D шоу на замке. Сначала кажется, что замок просто красиво освещается, но со временем все архитектурные формы замка начинают искажаться

Проекционный дизайн (3D mapping) — оформление помещений с помощью видеопроекций

Любой современный дизайнер без сомнений скажет вам, сколь популярным сегодня стал проекционный дизайн, позволяющий по-новому взглянуть на оформление помещений, да и любых других объектов, используя видеопроекции.

Широчайшее применение проекционный дизайн нашел во многих сферах нашей жизни: это и оформление мест отдыха, образовательных учреждений, и в медицине, и на праздниках. Всё это стало возможно, благодаря уникальному методу и современной технике.

Что такое проекционный дизайн

Суть метода проекционного дизайна заключается во взаимодействии видеопроекций с предметами и объектами окружения в любом интерьере. Это позволяет создать иллюзию летающих в помещении шариков или звездочек, которые парят в воздухе и даже отталкиваются друг от друга, сталкиваются с декорациями или скользят по полу.

При желании действие видеопроекций можно ограничить каким-то одним конкретным предметом — праздничным тортом, свадебным платьем или чем-то другим.

Где используется проекционный дизайн

Клиенту предоставляется возможность оформить при помощи имеющейся техники практически любое мероприятие, используя широчайший спектр доступных эффектов, число которых приближается к тысяче. Мало того, эффекты можно совмещать друг с другом, создавая воистину уникальную и удивляющую воображение картину. Эффекты в наличии делятся на условные категории: мир живой природы, подводная жизнь, флора и фауна, космос и Вселенная, салюты, вспышки и взрывы, погодные явление и просто абстрактные иллюзии. Порадует также и наличие специализированных тематических эффектов, которые можно использовать в оформлении празднеств по поводу дней рождения, Нового Года, свадеб, корпоративов и многого другого.

Оборудование для создания проекционного дизайна

Создание проекционного дизайна не требует тяжеловесного оборудования и дорогостоящего программного обеспечения. Для нормальной работы видеопроекций достаточно иметь компьютер или ноутбук, проектор, ну и, конечно, программную среду POGUMAX Designer.

Использование программы POGUMAX Designer имеет целый ряд возможностей и преимуществ:

Широкий спектр опций и параметров позволят настроить любую проекцию, отталкиваясь от особенностей конкретного интерьера помещения, учитывая расположение шкафов, стен, тумбочек и тому подобного;
Набор программного обеспечения включает в себя также встроенную коллекцию 645 разнообразных проекционных эффектов;
Пользователь программы имеет возможность добавлять свои собственные картинки, фотографии, видеозаписи и надписи в уже готовые шаблоны;
Специально подготовленные консультанты всегда готовы ответить на любой возникший в процессе работы вопрос, а также провести обучающий курс по работе с видеопроекциями;
База эффектов, анимаций и проекций постоянно обновляется. Как минимум раз в два месяца пользователи получают пакет обновлений с новыми возможностями.

Купить лицензию программы POGUMAX Designer можно двумя доступными способами:

Вариант пожизненной лицензии и целый год бесплатного обновления обойдется в тридцать пять тысяч рублей. По истечению бесплатного года пользователь имеет возможность не обновлять программу или продлить контракт на ещё один год за десять с половиной тысяч рублей.
Пожизненная лицензия с постоянным бесплатным обновлением обойдется пользователю в шестьдесят тысяч рублей. Этот способ ничем не ограничен и фактически означает покупку ПО раз и навсегда.

Обратите внимание, что все перечисленные цены указываются в расчете на покупку программы с одним проектором. При покупке большего числа проекторов сумма пакета программного обеспечения может варьироваться.

Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Кафе. Проекционный дизайн. Модульная проекция. Проекционный дизайн. Модульные картины. Проекционный дизайн. Модульные картины. Проекционный дизайн. Модульные картины. Проекционный дизайн. Настройка взаимодействия с интерьером. Проекционный дизайн. Новогодний декор. Проекционный дизайн. Новогодний декор. Проекционный дизайн. Новогодний декор. Проекционный дизайн. Отель, гостиница, хостел. Проекционный дизайн. Отель, гостиница, хостел. Проекционный дизайн. Подключение проектора к ноутбуку. Проекционный дизайн. Проектор на стойке. Проекционный дизайн. Банкетный зал. Проекционный дизайн. Банкетный зал. Проекционный дизайн. Банкетный зал. Проекционный дизайн. Банкетный зал. Проекционный дизайн. Банкетный зал. Проекционный дизайн. Банкетный зал. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Торговый центр. Проекционный дизайн. Торговый центр. Проекционный дизайн. Проекция на свадебном платье. Проекционный дизайн. Проекция на свадебном платье. Проекционный дизайн. Проекция на свадебном платье. Проекционный дизайн. Проекция на свадебном платье. Проекционный дизайн. Проекция на стены. Проекционный дизайн. Проекция подводного мира. Проекционный дизайн. Детский сад. Проекционный дизайн. Санта-Клаус в камине. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн. Сенсорная комната. Проекционный дизайн Проекционный дизайн Проекционный дизайн

Видеомаппинг (3D mapping) (англ. video — видео и англ. mapping — отражение, проецирование) — направление в аудиовизуальном искусстве, представляющее собой 3D-проекцию на физический объект окружающей среды с учётом его геометрии и местоположения в пространстве.

Виды видеомэппинга:

Видеомэппинг можно классифицировать по объектам, на которые осуществляется проекция.

Архитектурный видеомэппинг — 3D-проекция на фасад или стену здания, мост, башню, а также на сложный объект (самолёт, корабль и т.д.).
Интерьерный видеомэппинг — проецирование внутри помещения на стену, пол и потолок, позволяющее создавать интересные иллюзорные интерьерные решения.
Проекция на малые объекты — когда в качестве объекта проецирования используются небольшие объекты или какие-то элементы большого объекта. Например, создание иллюзии вращающегося колеса автомобиля, хотя сам автомобиль стоит на месте, проекция на музыкальные инструменты, на свадебное платье, а также торт, и другие.
Интерактивный видеомэппинг — не только самый молодой, но и самый перспективный вид 3D мэппинга (наряду с архитектурным), уникальной особенностью которого является отведение человеку главной действующей роли за счёт наличия интерактивной составляющей. Именно активные действия человека активируют интерактивную проекцию. Продукты интерактивного видеомэппинга — интерактивный стол, интерактивный пол, интерактивная доска и другие.

В последнее время активно развивается видеомэппинг на человеческое лицо (Facial Projection Mapping), который в скором времени может быть выделен в самостоятельный вид (пока его относят к проекции на малые объекты). Для создания этого видеомэппинга сначала на поверхность лица наносят специальные кристаллы, позволяющие создать 3D модель. После этого происходит создание непосредственно самой 3D модели. После этого идёт проецирование 3D мэппинга на лицо.

16 февраля 2016-го года Nombumichi Asai и Studio WOW совместно с Intel разместили на YouTube видеоролик, в котором показали результаты совместной работы — реалистичный видеомэппинг на лице девушки, который можно легко спутать с хорошей работой гримёра. В сентябре 2016-го года польская компания VR VISIO показала видеомэппинг на лица финалистов китайского шоу талантов SuperGirl.

Ещё одним перспективным направлением представляется симбиоз между уличным граффити и видеомэппингом, основателем которого можно считать Селину Милес (Selina Miles) с её проектом Graffiti Mapped, который был показан 21-го февраля 2015-го года в рамках Белой Ночи (White Night) — ежегодного культурного мельбурнского мероприятия. На поверхность (обычно это уличная стена) наносится граффити, которое оживает при помощи архитектурного видеомэппинга. Проекция идёт, как непосредственно на граффити, так и окружающую её поверхность.

Видео с использованием проекционного дизайна

Читайте также: