Maquetes de Issacar e Zebulom

PESQUISA AUDIOVISUAL

Curtas, Médias, Longas-metragens animados e Jogos Eletrônicos

TÍTULO: Maquetes de Issacar e Zebulom

Esse projeto foi apoiado com recursos da Lei Aldir Blanc, incentivado pela Fundação José Augusto, Prefeitura do Natal, Ministério da Cultura e Governo Federal do Brasil.

RESUMO

O objetivo desta pesquisa foi desenvolver uma técnica automatizada para criar Maquetes Digitais 3D, utilizando apenas fotos do local a ser reproduzido, as medidas do tamanho e os programas de computador “UDK” e “3DS-Max”. As Maquetes 3D são comumente usadas em projetos audiovisuais, como Curtas, Médias, Longas-Metragens Animados (ex.: “Toy Story”, “Tá Chovendo Hambúrguer”, “Ratatouille”) e Jogos Eletrônicos (ex.: “Battle Field”, “Need for Speed”, “Assassin’s Creed”). Em resumo, essas Maquetes são empregadas em projetos que precisam representar locais do mundo real em gráficos de computador. Conseguimos desenvolver um novo método que agiliza essa tarefa, reduzindo o tempo de produção em até 50%.

INTRODUÇÃO

A produção de Maquetes Digitais 3D para o audiovisual é tradicionalmente manual, um processo demorado e meticuloso que exige grande habilidade e tempo do profissional de Design. Este profissional desenha cada vértice da maquete com base em fotos do local, calculando as proporções e convertendo metros em pixels para criar uma representação precisa em escala. Nossa pesquisa foi realizada no bairro da Ribeira, em Natal/RN, com o objetivo de automatizar e acelerar significativamente este processo.

Local escolhido para realizar a pesquisa: Bairro Ribeira em Natal/RN:

METODOLOGIA

A pesquisa foi dividida em etapas, com cada fase detalhadamente planejada e executada para garantir a precisão e a qualidade dos resultados:

1. Mapeamento Aéreo e Terrestre:

• Utilizamos um drone modelo SPARK/DJI com resolução de câmera 4K para capturar imagens aéreas das ruas, calçadas e detalhes arquitetônicos do bairro da Ribeira.
• Realizamos o mapeamento terrestre utilizando uma câmera GoPro modelo 9, também com resolução 4K, para filmar e fotografar placas, fachadas e outros elementos importantes.

2. Criação da Esfera Virtual 3D:

• As imagens capturadas foram integradas ao lado interno de uma esfera virtual 3D, (Polycam), criando um ambiente visualmente rico e detalhado no computador.

3. Conversão de Escala:

• Coletamos medidas precisas dos elementos físicos, como a largura das ruas e a altura dos prédios, e as convertendo em pixels, adaptando-as à escala de trabalho no software, (via arquivo FBX).

4. Desenho Automático com IA:

• Utilizamos algoritmos de Inteligência Artificial para processar as imagens e as informações de escala, permitindo que a ferramenta desenhasse automaticamente a Maquete 3D com alta fidelidade ao mundo real.

5. Desenho Manual:

• Usando a ferramenta Engine (Unreal Development Kit), desenhamos manualmente, (vértice por vértice), a maquete do espaço de estudo para avaliar o tempo e trabalho gasto.

6. Documentação e Divulgação:

• Todos os passos da pesquisa foram documentados minuciosamente em um diário de bordo, incluindo dificuldades enfrentadas, soluções encontradas e melhorias implementadas.
• Os resultados e métodos foram publicados em um site dedicado à pesquisa, com vídeos de intérpretes em libras para acessibilidade.

OBJETIVOS

OBJETIVO GERAL

Desenvolver um procedimento automatizado para criação de Maquetes Digitais 3D usadas em projetos de Curtas, Médias, Longas-Metragens Animados e Jogos Eletrônicos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Acelerar o processo de criação de Maquetes Digitais 3D, reduzindo o tempo necessário em até 50%.
• Desenvolver uma metodologia que permita a qualquer profissional de Design utilizar essa técnica para reproduzir locais do mundo real.
• Garantir a acessibilidade e a disseminação do conhecimento através de uma plataforma opensource.

RESULTADOS

A pesquisa culminou em uma técnica automatizada que reduz o tempo de produção das Maquetes Digitais em 50% do tempo estimado (para produção com desenho de vértices), sem comprometer a qualidade. Os principais resultados incluem:

• Precisão: A técnica desenvolvida permite a reprodução fiel de locais do mundo real, com precisão milimétrica nas proporções e detalhes arquitetônicos.
• Eficiência: A automação do processo eliminou a necessidade de desenho manual vértice por vértice, acelerando significativamente a produção.
• Acessibilidade: O método é opensource, (código aberto), disponível para qualquer profissional ou estudante interessado, permitindo o uso e a colaboração para futuras melhorias.

Foram necessárias 200 horas de trabalho, divididas em 60 dias, para desenhar manualmente a maquete digital. Em contraste, apenas 30 horas, divididas em 16 dias de trabalho, foram suficientes para desenhar a maquete utilizando fotogrametria.

Ponto Importante: Observou-se que a maior dificuldade para realizar a fotogrametria é a necessidade de filmar o local de diferentes ângulos. Para isso, é necessário ter acesso total ao local e disponibilidade de ferramentas de filmagem. 

Detalhamento dos Resultados:

• Mapeamento Aéreo e Terrestre:
  • Capturamos mais de 500 imagens aéreas e 300 imagens terrestres, garantindo cobertura total do bairro da Ribeira.
  • As imagens foram processadas para remover distorções e melhorar a qualidade visual.
• Criação da Esfera Virtual 3D:
  • As imagens foram integradas em uma esfera virtual utilizando os programas Polycam, UDK e 3DS Max, permitindo uma visualização imersiva do ambiente mapeado.
• Conversão de Escala e Desenho Automático:
  • As medidas físicas foram convertidas com precisão, e a IA foi treinada para reconhecer e desenhar os elementos arquitetônicos com base nas imagens e nos dados de escala.
  • O resultado foi uma maquete 3D que replicou fielmente o bairro da Ribeira, incluindo detalhes como texturas das fachadas e sinalizações de trânsito.

• Desenho Manual:
  • As medidas físicas foram desenhadas manualmente, sem uma precisão total. A elaboração dos elementos arquitetônicos foi baseada em imagens e dados de escala disponíveis.
  • O resultado final foi uma maquete 3D que, embora não seja uma réplica totalmente fiel, representa o bairro da Ribeira com detalhes como texturas das fachadas e sinalizações de trânsito.

• Documentação e Divulgação:
  • O diário de bordo detalhou cada etapa da pesquisa, registrando métodos, desafios e soluções.
  • Os resultados foram publicados no site da pesquisa, com vídeos explicativos e intérpretes em libras para acessibilidade.

 

 CONCLUSÃO

A técnica automatizada desenvolvida nesta pesquisa representa um avanço significativo na produção de Maquetes Digitais 3D, proporcionando uma ferramenta eficiente e precisa para profissionais de Design. A metodologia não apenas acelera o processo, mas também democratiza o acesso a tecnologias avançadas de modelagem 3D, beneficiando pequenos produtores e profissionais independentes.

A ferramenta utilizada para a realização da fotogrametria e construção da maquete automatizada foi o software "Polycam". Os arquivos foram exportados no formato .FBX, com a possibilidade de exportação também nas extensões .OBJ, .GLTF, .DAE, .STL, .USDZ, POINT CLOUD, .PLY e .LAS. Os arquivos exportados são compatíveis com diversas engines de criação de conteúdo para jogos e filmes animados, permitindo sua integração em ambientes virtuais e aplicações multimídia.

PUBLICAÇÕES E DIVULGAÇÃO

Os resultados e todo o passo a passo do processo da pesquisa estão aqui publicados, com imagens e anexos inclusos, garantindo acessibilidade total. A pesquisa permanece aberta para contribuições futuras, incentivando a colaboração contínua da comunidade.

Esse projeto foi apoiado com recursos da Lei Aldir Blanc, incentivado pela Fundação José Augusto, Prefeitura do Natal, Ministério da Cultura e Governo Federal do Brasil.

ANEXOS

• Mapas de imagens padronizados, (ANEXO I)
• Esferas virtuais 3D com imagens internas, (ANEXO II)
• Dados de escala utilizados na pesquisa, (ANEXO III)
• Diário detalhado da pesquisa, (ANEXO IV)
• Pesquisa completa, (ANEXO V)
• Diário de bordo, (ANEXO VI)

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a dedicação e o esforço da equipe envolvida, e a todos que contribuíram para o sucesso deste projeto, agradecemos a Fundação José Augusto, Prefeitura do Natal, Ministério da Cultura e Governo Federal.

 NOTA

Esse projeto foi apoiado com recursos da Lei Aldir Blanc 2, incentivado pela Fundação José Augusto, Prefeitura do Natal, Ministério da Cultura e Governo Federal do Brasil

 NOTA 2

Esse projeto é opensource, (código aberto), e qualquer profissional que se sentir apto a atualizar, melhorar ou de alguma outra forma contribuir para o desenvolvimento da pesquisa, sinta-se a vontade para anexar abaixo, (no espaço para comentários), sua colaboração.

REFERÊNCIA

Os dados geográficos foram coletados junto à Secretaria de Meio Ambiente e Urbanismo (SEMURB), especificamente pelo Departamento de Informação, Pesquisa e Estatística (DIPE), no Setor de Pesquisa e Estatística (SPE) da Prefeitura do Natal.