{"id":43,"date":"2024-12-10T19:55:38","date_gmt":"2024-12-10T19:55:38","guid":{"rendered":"https:\/\/archiversum.kobo.org.pl\/?page_id=43"},"modified":"2025-01-27T10:30:39","modified_gmt":"2025-01-27T10:30:39","slug":"use-case","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/archiverse.kobo.org.pl\/index.php\/use-case\/","title":{"rendered":"Use Case"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n
\n
\n

Przyk\u0142ad procesu tworzenia rekonstrukcji cyfrowej teatru antycznego w Volterze na podstawie danych architektonicznych z system\u00f3w BIM<\/p>\n\n\n\n

Praktyczny przyk\u0142ad wykorzystania frameworka (use case) wypracowanego w ramach przedsi\u0119wzi\u0119cia stanowi wirtualne \u015brodowisko immersyjne przedstawiaj\u0105ce propozycj\u0119 rekonstrukcji teatru rzymskiego w miejscowo\u015bci Volterra w Toskanii. Zosta\u0142o ono opracowane w oparciu o materia\u0142y i ustalenia wypracowane w poszczeg\u00f3lnych krokach workflow<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Opracowany use case Volterra VR stanowi nie tylko praktyczne zastosowanie frameworka, ale r\u00f3wnie\u017c mo\u017cliwo\u015b\u0107 przybli\u017cenia zar\u00f3wno mo\u017cliwo\u015bci, jak i wyzwa\u0144 zwi\u0105zanych z przygotowaniem \u015brodowiska immersyjnego oraz zwi\u0105zanych z tym rekomendacji. Realizacja use case\u2019u pozwoli\u0142a na weryfikacj\u0119 wyzwa\u0144 technicznych i organizacyjnych dotycz\u0105cych krok\u00f3w bezpo\u015brednio zwi\u0105zanych z konwersj\u0105 element\u00f3w wirtualnego \u015bwiata (krok 4) i tworzeniem sp\u00f3jnego \u015brodowiska immersyjnego czasu rzeczywistego (krok 5), jako podstawy do stworzenia struktury narracyjnej (krok 6) docelowego systemu prezentuj\u0105cego okre\u015blon\u0105 sp\u00f3jn\u0105 wizj\u0119 rekonstrukcji obiektu dziedzictwa kulturowego. Warto w tym miejscu zauwa\u017cy\u0107, i\u017c samo przygotowanie \u015brodowiska wirtualnego (VR) wysokiej jako\u015bci (High Fidelity), niezale\u017cnie od z\u0142o\u017cono\u015bci wspomnianego kontekstu workflow (kroki 1-3) jest stosunkowo du\u017cym wyzwaniem technicznym, kt\u00f3re wymaga od pracuj\u0105cych nad nim zespo\u0142\u00f3w po\u0142\u0105czenia r\u00f3\u017cnych umiej\u0119tno\u015bci i kompetencji z zakresu wykorzystania silnik\u00f3w czasu rzeczywistego, w tym w zakresie software i content developmentu.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n
\n

W ramach realizacji use case Volterra przygotowali\u015bmy propozycj\u0119 zastosowania kompleksowego podej\u015bcia z u\u017cyciem postulat\u00f3w, kontekst\u00f3w i wytycznych zawartych we frameworku Archiverse, w rezultacie uzyskuj\u0105c przyk\u0142adowe \u015brodowiska immersyjne dostosowane do mo\u017cliwo\u015bci zar\u00f3wno stacjonarnych, jak i mobilnych zestaw\u00f3w do rzeczywisto\u015bci wirtualnej. Zgodnie z przyj\u0119tym procesem tworzenia rekonstrukcji (workflow), w ramach studium przypadku (use case) teatru rzymskiego w Volterze wykorzystali\u015bmy kluczowe elementy workflow, wsparte na do\u015bwiadczeniu naszego zespo\u0142u z projekt\u00f3w wykorzystuj\u0105cych immersyjne \u015brodowiska wirtualne, poszerzone o transdyscyplinarny kontekst mi\u0119dzydziedzinowy, uzyskany we wsp\u00f3\u0142pracy z Volterra-Detorit Foundation.<\/p>\n\n\n\n

W szczeg\u00f3lno\u015bci dzi\u0119ki uczestnictwu w latach 2022-2024 w cyklu warsztat\u00f3w Digital Preservation Workshop organizowanych przez Volterra-Detroit Foundation uzyskali\u015bmy mo\u017cliwo\u015b\u0107 dost\u0119pu zar\u00f3wno do danych zgromadzonych w ramach poprzednich warsztat\u00f3w, w tym danych \u017ar\u00f3d\u0142owych na r\u00f3\u017cnym stopniu przetworzenia (skany, chmury punkt\u00f3w) oraz modeli stworzonych przez prof. Fuchsa, jak r\u00f3wnie\u017c mieli\u015bmy okazj\u0119 wzi\u0105\u0107 aktywny udzia\u0142 we wszystkich krokach poprzedzaj\u0105cych wykonanie samego \u015brodowiska, co pozwoli\u0142o zar\u00f3wno na opracowanie i weryfikacj\u0119 krok\u00f3w workflow, jak i praktyczn\u0105 realizacj\u0119 w oparciu o use case teatru Volterra.<\/p>\n\n\n\n

Przygotowane wizualizacje w ramach use case, w postaci \u015brodowiska immersyjnego VR, zosta\u0142y oparte o modele przygotowane przez prof. Fuchsa. Modele wykorzystuj\u0105 mo\u017cliwo\u015bci zaawansowanych system\u00f3w BIM (krok 3), w szczeg\u00f3lno\u015bci oddaj\u0105 precyzyjnie aspekty architektoniczno-przestrzenne wirtualnej rekonstrukcji, na podstawie skan\u00f3w cyfrowych i fotogrametrii (krok 1). Dzi\u0119ki wcze\u015bniejszemu uczestnictwu w warsztatach i wizytach studyjnych w Volterze, nasz zesp\u00f3\u0142 pog\u0142\u0119bi\u0142 r\u00f3wnie\u017c wiedz\u0119 i do\u015bwiadczenie, poprzez bezpo\u015bredni kontakt z badaczami i specjalistami z wielu dziedzin, od architektury, poprzez pomiary terenowe po archeologi\u0119. Bazuj\u0105c na efektach wcze\u015bniejszej pracy prof. Fuchsa oraz uczestnik\u00f3w warsztat\u00f3w Voltera-Detroit Foundation przeprowadzono r\u00f3wnie\u017c dalsze badania kontekstowe z udzia\u0142em szerokiego grona specjalist\u00f3w, kt\u00f3re pozwoli\u0142y pog\u0142\u0119bi\u0107 i poszerzy\u0107 kontekst rekonstrukcyjny (punkt 2 workflow), udowadniaj\u0105c jednocze\u015bnie, zasadno\u015b\u0107 tego kroku i jego miejsce w procesie.<\/p>\n\n\n\n

Maj\u0105c na uwadze konieczno\u015b\u0107 utrzymania w toku ca\u0142ego procesu (kolejnych krok\u00f3w workflow) dba\u0142o\u015bci o niezb\u0119dny kontekst mi\u0119dzydziedzinowy, w tym architektoniczny, archeologiczny, historyczny, kulturowy i spo\u0142eczny, nale\u017cy raz jeszcze podkre\u015bli\u0107 wyra\u017anie, i\u017c same aspekty techniczne zwi\u0105zane z przygotowaniem dowolnego immersyjnego \u015brodowiska wirtualnego wysokiej wierno\u015bci (High Fidelity VR) stanowi\u0105 zazwyczaj ogromne wyzwanie, zwi\u0105zane z wykorzystaniem narz\u0119dzi, w tym silnik\u00f3w grafiki czasu rzeczywistego stosowanych w zaawansowanych produkcjach w bran\u017cy gier komputerowych, a nawet produkcji filmowej. W ramach przedsi\u0119wzi\u0119cia bazowali\u015bmy na wieloletnim do\u015bwiadczeniu naszego zespo\u0142u w zakresie tworzenia zaawansowanych immersyjnych \u015brodowisk wirtualnych czasu rzeczywistego z wykorzystaniem rozwi\u0105za\u0144 Mixed Reality Continuum (MR), obejmuj\u0105cych rzeczywisto\u015b\u0107 wirtualn\u0105 (VR \u2013 Virtual Reality), rozszerzon\u0105 (AR \u2013 Augmented Reality) i poszerzon\u0105 (XR \u2013 eXtended Reality).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

<\/span>
<\/div>
\n
<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Prace nad use case, w ramach krok\u00f3w 4-5 workflow, prowadzono wieloaspektowo i wielotorowo, maj\u0105c na uwadze przede wszystkim uniwersalno\u015b\u0107 procesu z uwzgl\u0119dnieniem docelowej platformy (stacjonarna i mobilna) oraz mo\u017cliwo\u015bci i ogranicze\u0144 silnik\u00f3w czasu rzeczywistego, w tym dw\u00f3ch g\u0142\u00f3wnych u\u017cywanych na potrzeby immersyjnych \u015brodowisk wirtualnych, czyli Unreal Engine (UE) i Unity, w kontek\u015bcie automatyzacji procesu oraz r\u00f3\u017cnorodnych wyzwa\u0144 zwi\u0105zanych z procesem kreacji \u015brodowiska immersyjnego.<\/p>\n\n\n\n

W szczeg\u00f3lno\u015bci w toku przygotowania use case zweryfikowano mo\u017cliwo\u015bci zautomatyzowanej konwersji, w oparciu o systemy BIM firmy Autodesk, u\u017cywane przez zesp\u00f3\u0142 Volterra-Detroit Foundation. Pomimo zaawansowanej wsp\u00f3\u0142pracy pomi\u0119dzy firm\u0105 Autodesk, producenta zaawansowanych system\u00f3w BIM z firm\u0105 Epic Games, producentem zaawansowanego oprogramowania do generowania interaktywnych immersyjnych \u015brodowisk w czasie rzeczywistym Unreal Engine (UE) w toku prac nad use-case okaza\u0142o si\u0119, i\u017c aktualny poziom integracji rozwi\u0105za\u0144 obu producent\u00f3w pozwala co prawda na zautomatyzowan\u0105 konwersj\u0119 pomi\u0119dzy systemami BIM a silnikiem renderuj\u0105cym Unreal, m.in. w oparciu o modu\u0142 TwinMotion, niemniej rezultaty zautomatyzowanej konwersji pozwalaj\u0105 raczej na przygotowanie wizualizacji w postaci prerenderowanej sceny. W szczeg\u00f3lno\u015bci warto podkre\u015bli\u0107, i\u017c uzyskane rezultaty zautomatyzowanej konwersji zachowuj\u0105 co prawda uk\u0142ad architektoniczny oraz u\u0142o\u017cenie element\u00f3w sceny zgodny z orygina\u0142em przygotowanym w BIM, niemniej uzyskana automatyczna scena w Unreal Engine jest zbyt z\u0142o\u017cona w stosunku do mo\u017cliwo\u015bci bezpo\u015bredniego wykorzystania na potrzeby interaktywnej wizualizacji VR w czasie rzeczywistym.<\/p>\n\n\n\n

Warto w tym miejscu zauwa\u017cy\u0107, i\u017c maj\u0105c na uwadze post\u0119p w zakresie metod i technik automatyzacji, w tym sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego oraz wspomnian\u0105 wsp\u00f3\u0142prac\u0119 podmiot\u00f3w odpowiedzialnych za kluczowe elementy i narz\u0119dzia procesu zautomatyzowanej konwersji nale\u017cy zak\u0142ada\u0107, i\u017c prawdopodobnie stopie\u0144 automatyzacji na potrzeby \u015brodowisk czasu rzeczywistego ulegnie  w przysz\u0142o\u015bci zmianie. Niemniej na chwil\u0119 obecn\u0105 proces ten jest do\u015b\u0107 z\u0142o\u017cony i wymaga wysokich kompetencji, tym bardziej zatem w mocy pozostaje postulat kontekstowy workflow<\/a> dotycz\u0105cy traktowania system\u00f3w VR jako jedynie sposobu wizualizacji w postaci immersyjnego \u015brodowiska z u\u017cyciem aktualnie dost\u0119pnych rozwi\u0105za\u0144, na podstawie danych \u017ar\u00f3d\u0142owych w postaci repozytori\u00f3w danych surowych (skany, chmury) oraz modeli (BIM), r\u00f3wnie\u017c z uwagi na post\u0119puj\u0105cy rozw\u00f3j technologiczny i potencjalne przysz\u0142e mo\u017cliwo\u015bci zautomatyzowanej wizualizacji.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Maj\u0105c na uwadze powy\u017csze uwarunkowania w ramach opracowywania use case zdecydowano na wykorzystanie proces\u00f3w cz\u0119\u015bciowo zautomatyzowanych, m.i.n. z wykorzystaniem modu\u0142u konwersji DataSmith, pozwalaj\u0105cego na podstawie modeli BIM uzyska\u0107 niezb\u0119dne elementy interaktywnej sceny VR (modele, tekstury itp.), wymagaj\u0105ce jednak\u017ce ponownego u\u0142o\u017cenia w UE, na podstawie modeli referencyjnych BIM, a nast\u0119pnie zastosowania zaawansowanych mo\u017cliwo\u015bci UE (Nanite, Lumen). Podobny schemat zastosowano w przypadku Unity, gdzie proces automatyzacji by\u0142 nieco ni\u017cszy, z uwagi na brak gotowych modu\u0142\u00f3w konwertuj\u0105cych. Zastosowano zatem tradycyjne podej\u015bcie z wykorzystaniem retopologii oraz dopasowania element\u00f3w sceny do modeli referencyjnych (BIM). W odr\u00f3\u017cnieniu do Unreal Engine Unity upraszcza w pewnym stopniu produkcj\u0119 \u015brodowisk na potrzeby VR, poprzez dost\u0119p do odpowiedniego procesu przetwarzania danych na potrzeby renderingu w czasie rzeczywistym, w oparciu o dedykowany rendering pipeline. Unity w aktualnej wersji 6 posiada trzy rendering pipeline: standardowy (wbudowany) oraz dwa dodatkowe w pe\u0142ni modyfikowalne (skryptowe) \u2013 URP (Uniwersal Rendering Pipeline) oraz HDRP (High Definition Rendering Pipeline). Zgodnie z zaleceniami producenta, URP jest rekomendowany do tworzenia rozwi\u0105za\u0144 VR na platformy mobilne (takie jak Oculus Quest), za\u015b HDRP na platformy stacjonarne, wyposa\u017cone w wysokowydajne podsystemy graficzne z modu\u0142em sprz\u0119towego ray tracingu (np. Nvidia RTX), pozwalaj\u0105c uzyska\u0107 rezultaty por\u00f3wnywalne z generowanymi przy u\u017cyciu silnika Unreal Engine.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n