Lösungen für 3D-Scanning

Wie Artec 3D die Ukraine unterstützt

Im Farming Simulator DLC, der mit Hilfe von Artec Leo und Ray II entwickelt wurde, können Sie Ihre Feuerwehr-Fantasien ausleben

Herausforderung: In einer digitalen Welt Erntearbeiten und der Brandbekämpfung in Form eines authentischen Add-ons für das beliebte Videospiel Farming Simulator zusammenzubringen.

Lösung: Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio, Autodesk 3ds Max, Autodesk Maya, Blender, Adobe Substance Painter

Ergebnis: Ein „Notfallpaket“ mit realistischen Fahrzeugen und Ausrüstungsgegenständen, mit denen die Spieler wie echte Feuerwehrleute Menschen aus brennenden Feldern oder Autowracks retten können. Durch den Einsatz von 3D-Scanning anstelle von Photogrammetrie konnte die Digitalisierung der verschiedenen Objekte um mindestens ein Drittel verkürzt werden.

Warum Artec 3D? Artec Leo und Ray II kombinieren die Präzision und den Maßstab der 3D-Datenerfassung auf eine einzigartige Weise. Mit der Software Artec Studio können Leo und Ray II Scans zusammengeführt werden, um unglaublich hochauflösende 3D-Modelle von großen Objekten oder sogar größeren Bereichen zu erstellen.

Creative Mesh Farming Simulator

Mit Artec 3D-Scans erfasste Feuerwehrfahrzeuge im Farming Simulator Emergency Pack

PC-Spiele werden häufig von einer großen Modding-Community unterstützt. Von Charakteren und Gameplay-Mechanismen bis hin zu völlig neuen Gebieten entwickeln diese Enthusiasten oft herunterladbare Inhalte (DLC), die ihren Lieblingstiteln neues Leben einhauchen, und das aus reiner Leidenschaft für das Spielen.

So begann auch die Geschichte von Frederic Leifeling und seinen Mitstreitern aus der deutschen Stadt Hopsten. Als sie zum ersten Mal Farming Simulator entdeckten, stellten sie fest, dass dieser eine ideale Spielwiese für ihre gemeinsamen Interessen an Spielen, Technik und schließlich an 3D-Modellierung bot. Was als Modding-Hobby begann, wurde schnell zu einem Geschäft – und 2016 gründeten sie Creative Mesh.

Mit Frederic an der Spitze schwang sich das Unternehmen von Erfolg zu Erfolg, indem es Modelle für andere beliebte Titel herstellte und eigene Digitalisierungsdienste anbot.

Durch die enge Zusammenarbeit mit dem Entwickler GIANTS Software hat der Landwirtschafts-Simulator für Creative Mesh jedoch weiterhin oberste Priorität. Mit dem Ziel, auf dem Erfolg des DLC „Straw Harvest“ aufzubauen, hatte Frederic kürzlich eine Idee: Warum nicht Feuerwehrautos in die Welt der virtuellen Landwirtschaft bringen?

Creative Mesh Farming Simulator

Ein Artec Leo 3D-Scanner bei der Erfassung des Daches eines Feuerwehrfahrzeugs

Da er selbst freiwilliger Feuerwehrmann ist, hatte der Geschäftsführer des Unternehmens bereits Zugang zu entsprechender Ausrüstung und kannte sich mit den Aufgaben der Brandbekämpfung bestens aus. Doch es blieb ein Problem: Wie lassen sich große Feuerwehrfahrzeuge sowie die für Rettungseinsätze benötigte Spezialausrüstung wie Spreizer und Scheren schnell und genau digitalisieren? Die Lösung: Artec Leo und Artec Ray II.

Mit 3D-Scanning in die Vollen gehen

Eines der Haupthindernisse bei der Digitalisierung von Fahrzeugen ist der Zugang zu den Referenzobjekten. Bei Verfügbarkeit der Original-Konstruktionsdateien ist die Modellierung von Fahrzeugen schon bedeutend einfacher. Doch CAD-Daten sind schwer zu beschaffen, und selbst wenn man sie hat, können fehlende Details und Platzhalter sie unbrauchbar machen.

Die bisherige Lösung von Creative Mesh sah vor, dass das Team entweder Bilder als visuelle Referenzen für 3D-Skizzen oder ein Photogrammetrie-Kit für die Erfassung von Maschinen und Traktoren verwendete. Laut Frederic konnten damit jedoch nur die Grundmaße erfasst werden, und die schiere Anzahl der für die Photogrammetrie erforderlichen Fotos bedeutete, dass man kapazitätsmäßig „bald an der Grenze“ war.

In dem Bestreben, realistischere Videospielmodelle zu entwickeln und die Vorlaufzeiten zu verkürzen, wandte man sich an den langjährigen Partner GIANTS Software, dessen Team bereits seit einiger Zeit 3D-Scans einsetzt. Überzeugt von der Möglichkeit, den Workflow zu beschleunigen, wandte sich Creative Mesh an den Artec Ambassador KLIB, der eine Live-Vorführung des weltweit ersten kabellosen, KI-gesteuerten 3D-Scanners anbot: Artec Leo.

Creative Mesh Farming Simulator

Artec Leo mit aufgenommenen 3D-Scans auf dem Bildschirm nach einem Videodreh mit dem Partner Epic Farming

Frederic vergleicht die Datenerfassung mit dem Bedienen einer Digitalkamera und sagt, dass er und sein Team sowohl von der Intuitivität als auch von der Genauigkeit des Geräts „absolut überwältigt“ seien. Dies veranlasste sein Unternehmen, das Gerät zu erwerben, und nach nur einem Tag Schulung konnte sein Team sofort scannen.

„Es ist immer lohnend, Innovatoren dabei zu helfen, technologische Herausforderungen zu meistern. Das gilt besonders, wenn sie so enthusiastisch sind wie Frederic und sein Team“, sagt KLIB-Geschäftsführer Knut Lehmann. „Nach einer kurzen Schulung war klar, dass Leo das richtige Werkzeug für die Aufgabe war – seine Geschwindigkeit und Nutzerfreundlichkeit brachten einen deutlichen Fortschritt im Vergleich zu dem, was sie vorher benutzt hatten.“

Nachdem sie einige kleine Maschinen digitalisiert hatten, stießen die Spezialisten jedoch auf Probleme beim Zusammenfügen von Scans größerer Fahrzeuge, was zwar möglich, aber zeitaufwändig war. Um die Vorteile des 3D-Scannens voll ausschöpfen zu können, benötigte Frederic daher noch eine Lösung mit großer Reichweite: Artec Ray II.

Creative Mesh Farming Simulator

Artec Ray II, ausgebaut auf dem Stativ, um große landwirtschaftliche Fahrzeuge zu erfassen

Die Kombination von Leo und Ray II erwies sich als Volltreffer: Die Flexibilität von Leo ermöglichte es dem Team, zwei Feuerwehrautos bis ins kleinste Detail zu erfassen und mit der Ray II die gesamte Szene in einem Rutsch zu digitalisieren, bevor alles in hochauflösende, videospielfähige Modelle umgewandelt werden konnte.

Dank der Echtzeit-Anzeige auf dem Display von Leo konnten außerdem jederzeit überprüft werden, dass die Daten bereits vor der Verarbeitung vollständig erfasst worden waren. Später waren die Geräte verblüffend schnell digitalisiert, und die Techniker hatten zuvor an den Standorten keinerlei Vorbereitungen treffen müsse, was ihnen eine Menge bürokratischen Aufwands ersparte.

„Die Erfassung so großer Fahrzeuge war schwierig“, sagt Frederic. „Parallel dazu begann sich alles weiterzuentwickeln, und es tauchten weitere Anwendungsfälle auf. So kamen wir auf Artec Ray II zu sprechen, und ich muss Ihnen sagen, dass er sich sehr, sehr gut mit Artec Leo kombinieren lässt.“

„Wir erfassen für den Landwirtschaftssimulator auch alte, spezielle Geräte, für die es keine digitalen Informationen gibt. Es ist also ein großer Vorteil, die Möglichkeiten des 3D-Scannings nutzen zu können.“

Videospielmodelle mit mehreren Auflösungen

Artec Studio ist das Herzstück des Workflows bei Creative Mesh für die Modellierung von Videospielen. Mithilfe der leistungsstarken 3D-Datenerfassungs- und -Verarbeitungsprogramms ist es möglich, unglaublich detaillierte Datensätze, die über mehrere Scans erfasst wurden, zu verschmelzen und die Auflösung des Polygonnetzes mit einem einzigen Klick zu maximieren.

Frederic lobt vor allem den Grad der Textur, der während des Prozesses erhalten bleibt. Die resultierenden Polygonnetze dienen im Wesentlichen als Referenz für die 3D-Modellierung und weisen Farben auf, die das Erkennen feiner Details erleichtern. Frederic lobt auch die Funktion der Scan-Dezimierung von Artec Studio zum Entfernen von Bildern, um Dateien aufzuhellen, und fügt hinzu, dass sein Team „nie Probleme mit der Kompatibilität“ hat – was letztendlich den Export erleichtert.

Creative Mesh Farming Simulator

Eines der fertigen Modelle eines Feuerwehrautos von Creative Mesh im Spiel Farming Simulator

Nach der Polygonnetz-Optimierung modelliert Creative Mesh mit einer Reihe von Software, darunter Autodesk Maya, Autodesk 3ds Max, Blender und Adobe Substance Painter, weiter, um ultra-realistische PBR-Texturierung zu erreichen. Anschließend können die 3D-Spezialisten mit dem Skizzieren von Modellen beginnen und dabei nicht nur geometrische Daten, sondern auch erfasste Texturen als Vorlage verwenden.

„Unsere Referenzdateien sind jetzt so gut, dass wir alles in voller Farbe in einem 3D-Raum sehen können“, fügt Frederic hinzu. „Im Vergleich zur Modellierung auf der Grundlage von Bildern können wir nun alles im Grunde im Eiltempo erledigen. Unsere Vorlaufzeiten sind um mindestens ein Drittel kürzer.“

Die Ergebnisse sind für alle sichtbar: Der DLC mit Modellen von zwei Feuerwehrfahrzeugen (die bis hin zu den Leitersprossen und den reflektierenden Farben erfasst wurden) sowie Schlauch- und Einsatzwagenausrüstung ist jetzt verfügbar. Für noch mehr Realismus gibt es sogar Modelle von verunglückten Fahrzeugen, die auf andere Weise nicht hätten nachgebildet werden können – kein Wunder also, dass der DLC auf große Begeisterung stößt.

„In Europa sind viele Landwirte ehrenamtlich bei der Feuerwehr tätig. Deshalb haben wir uns entschlossen, diese neue Art, den Landwirtschafts-Simulator zu spielen, überhaupt zu entwickeln“, erklärt Frederic. „Als wir das Spiel veröffentlichten, holten wir damit eine ganze Community aus dem Schlaf. Die Zahl unserer Discord-Kanäle verdoppelt sich fast, es war verrückt!“

Erschließung neuer virtueller Welten

In der schnelllebigen Welt der Modellierung für Videospiele gibt es keinen Platz für Stillstand, und Creative Mesh arbeitet bereits an verschiedenen anderen Projekten. Nach dem Start einer Farming Simulator-Karte, die von den beliebten Rebel Moon-Filmen von Netflix inspiriert wurde, hat sich das Team um Artec Leo und Ray II in neue Bereiche vorgewagt und von innen und außen zwei Turboprops für den Klassiker Microsoft Flight Simulator digitalisiert.

Creative Mesh Farming Simulator

Creative Mesh wagt sich in neue Bereiche, wie dem 3D-Scannen von Flugzeugen, vor (siehe Bild).

Mit der weiteren Verbesserung der 3D-Datenerfassungstechnik rechnet Frederic mit einer weiteren Verkürzung der Vorlaufzeit – denn schon beim Scannen von Feuerwehrfahrzeugen habe man einen „großen Schritt nach vorn“ gemacht und sei um 70 % schneller geworden. Er fügt hinzu, dass Creative Mesh in Zukunft noch mehr Modelle, darunter auch das eines Oldtimer-Traktors, auf den Markt bringen und das weitere Potenzial des 3D-Scannens erschließen will.

„Wir wollen unser Angebot auf jeden Fall erweitern“, so Frederic abschließend. „Wir möchten unsere gesamte Erfahrung mit der Technologie nutzen, um anderen Unternehmen Dienstleistungen anzubieten. Das könnte bedeuten, dass wir alles, von architektonischen Ensembles bis hin zur Schaffung digitaler Welten, anbieten werden.“

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