Convirtiendo artefactos en atrezo para la serie de televisión Time Team y para videojuegos gracias al escaneo con Artec 3D

En el mundo de la arqueología, el equipo del Time Team es casi una celebridad. En las décadas de 1990 y los 2000, el equipo de este popular programa de la televisión británica hizo llegar a los telespectadores de todo el país la emoción de excavar yacimientos históricos, y desde entonces se ha emitido en más de 50 países.

Aunque el programa dejó de producirse en 2014, recientemente se ha vuelto a poner de moda en el Reino Unido como serie de YouTube y en platós de televisión del resto del mundo, incorporando un nuevo equipo de apasionados por la arqueología que se une al elenco original.

Para mantener sus contenidos actualizados en la era digital, el equipo de Time Team se ha propuesto recrear en 3D el aspecto que tendrían los lugares históricos a través de impresionantes gráficos televisivos, un museo interactivo y una serie de videojuegos de realidad virtual.

El Time Team se lanza a la era digital

Para hacer más atractiva la historia, Time Team ha recurrido a tecnologías avanzadas en colaboración con la Universidad de Plymouth.

Durante los últimos diez años, la universidad ha trabajado en varios proyectos con los socios certificados Gold de Artec, Patrick Thorn and Co. Adquirieron el escáner de grado metrológico Space Spider en 2019, y mejoraron aún más su escaneo un año más tarde al hacerse con un Artec Leo y un Artec Ray.

El escáner 3D Artec Ray montado en el exterior de una granja histórica de Dartmoor. Imagen: plymouth en Instagram

Plymouth, orgullosa de contar con el Leo y el Ray de Artec, se está convirtiendo rápidamente en un referente en diseño virtual, y actualmente está preparando el mayor laboratorio de videojuegos del suroeste de Inglaterra.

La Universidad de Plymouth, en su afán por mejorar las oportunidades profesionales de sus estudiantes con prácticas reales, empezó a trabajar con Time Team en 2022. En un principio, las dos entidades se propusieron convertir una casa histórica de Devon en una atracción turística virtual, como parte de una colaboración con Shadow Tor Studios, socio de Time Team. Más tarde, el proyecto se convertiría en un videojuego CGI.

Para el profesor de Plymouth, Joel Hodges, y el jefe de Shadow Tor, Matt Clark, colaborar fue también un pequeño reencuentro. Hodges conoció a Clark cuando tenía 14 años trabajando en su localidad y sabía de su experiencia en la materia. Por ello, Hodges consideró que el proyecto "encajaba perfectamente" con los objetivos de investigación de su universidad y era una excelente manera de que sus alumnos adquiriesen experiencia laboral en la vida real.

Gracias a la experiencia de ambas partes, a Artec Leo (potenciado por la IA) y al escáner LiDAR de largo alcance, Artec Ray, los desarrolladores pudieron crear rápidamente un modelo realista de toda la granja.

Artec Leo, usándose para capturar los detalles más sutiles del enclave patrimonial de Dartmoor. Imagen: plymouth en Instagram

"En el propio edificio hay un granero largo con una sección para guardar animales", dice Clark. " Gracias a Leo, pudimos escanear varias de sus curiosas peculiaridades, fue facilísimo. Era curioso utilizar este moderno dispositivo, blanco y brillante para un edificio viejo y polvoriento en una zona embarrada, húmeda y mojada de Cornualles. Parecía de película".

“Pudimos capturar muchos detalles. Ray se encargó del interior y Leo capturó los perfiles de las puertas, pequeñas marcas talladas y zonas quemadas que indicaban que se habían expulsado demonios".

Creando avatares del Time Team

Tras haber digitalizado con éxito la casa de madera de Devon, que posteriormente apareció en un especial del Time Team, Hodges, Clark y los estudiantes se encargaron de crear avatares para los futuros videojuegos y contenidos interactivos de la serie.

Pero había un inconveniente, y es que los presentadores y el equipo sólo se reunían para filmar. Como la mayor parte de los programas se filmaban en excavaciones remotas, quedaban descartadas las cabinas de fotogrametría utilizadas tradicionalmente para crear los avatares de los videojuegos, debido a los cambios meteorológicos y a la imposibilidad logística.

Además, está el procesamiento de datos. Las cabinas de fotogrametría utilizan decenas o incluso cientos de cámaras para fotografiar a las personas desde todos los ángulos. Pero sincronizar los datos captados por ellas en una nube de puntos 3D suele ser mucho más lento que con 3D scanning.

"Las cabinas funcionan muy bien, se pueden hacer las fotos necesarias en milisegundos, pero ¿cuánto se tarda en procesar los datos?", pregunta Patrick Thorn, director de Patrick Thorn and Co. "Tal y como vimos hace poco en un webinar de escaneo corporal de Artec, la velocidad con la que se pueden escanear y esculpir los modelos de cuerpos con Leo y Studio en la actualidad, es realmente increíble."

"Otra gran ventaja es que Leo incorpora Wi-Fi, en cuanto se dispone de conexión a Internet, se pueden cargar los escaneos en Artec Cloud, listos para ser procesados en Artec Studio”. Añade Thorn.

La rapidez se ha visto reflejada en el proyecto de avatares del Time Team, en el que la sesión inicial de captura y procesamiento ha durado sólo unos días. El equipo de desarrollo ha podido hasta digitalizar a los presentadores con trajes de época, confeccionados con telas o piezas brillantes que suelen ser difíciles de escanear, como por ejemplo armaduras, permitiendo a los jugadores cambiar de atuendo en el juego.

Según Clark, la gran velocidad de captura de 35 millones de puntos por segundo de Leo también facilita el escaneo de las personas, que no tienen que quedarse absolutamente inmóviles durante 20 minutos.

Matt Clark de Shadow Tor con el escáner 3D Artec Leo

"Se ha podido capturar a las personas, los pliegues de los trajes, la iluminación natural, adaptándose perfectamente al metraje de un episodio", explica Clark. “A la gente tampoco le gusta quedarse quieta mucho tiempo, y en un horario de rodaje es raro que se pueda digitalizar a tantas personas". Leo es mucho más rápido que las 600 fotos fotogramétricas que hacen falta para capturar una cabeza".

Tal vez podrían haberse instalado cabinas móviles, pero como nuestra instalación puede estar a dos horas de una carretera o de la red eléctrica, el escaneo 3D es la única forma viable de hacerlo.”

Creando modelos históricos

Aunque Hodges y Clark sólo usaron Leo para crear sus avatares del Time Team, más tarde incorporaron la fotogrametría a su flujo de trabajo para digitalizar el atrezzo.

Al escanear trajes brillantes, como las armaduras romanas, los desarrolladores se dieron cuenta de que esas superficies reflectantes dificultaban su captura. Pero con Artec Studio ya es posible combinar a la perfección datos de escaneo 3D y fotogrametría.

La pantalla integrada del Artec Leo mostrando la vista previa de un traje romano escaneado en 3D.

Gracias a esta función, el equipo pudo rellenar los huecos de sus modelos con fotos de cámara de alta resolución, conseguir texturas de gran calidad y, en definitiva, crear avatares digitales increíbles.

Artec Studio también simplifica la exportación de modelos a programas específicos de fotogrametría, como Agisoft Metashape. De hecho, con el software de Artec, han podido reducir considerablemente el número de polígonos de los modelos y hacerlos más fáciles de renderizar para el juego, sin perder datos de textura tan valiosos como los pliegues de las prendas o las características de los accesorios históricos.

"Mantenemos los rostros con un alto número de polígonos, pero para reducir el número de polígonos para la jugabilidad y el movimiento, hay que comprimirlos", explica Clark. "También hay que comprimirlo de forma que el detalle de las texturas se integre primero, conservando todo el material escaneado en alta resolución. Luego lo volvemos a colocar sobre el modelo de bajo número de polígonos para obtener modelos sólidos y muy detallados".

Los planes de crecimiento de Plymouth

La Universidad de Plymouth y Shadow Tor van avanzando poco a poco en la digitalización del equipo del Time Team, y ya están planeando la siguiente etapa de su colaboración. Previamente, en otra excavación, pudieron digitalizar un sarcófago romano a medida que se excavaba.

Se piensa que este tipo de imágenes capturadas en tiempo real pronto se podrán usar para crear experiencias televisivas inmersivas, y el equipo está planeando volver allí de forma inminente. En futuras excavaciones, también pretenden utilizar Leo, Ray y Space Spider para crear más accesorios de videojuegos.

Para Hodges, sin embargo, iniciativas de colaboración, como es esta con el Time Team, no se limitan a la posibilidad de crear gemelos digitales. Su departamento ha colaborado con muchos de los principales desarrolladores de videojuegos, lo que ha disparado la demanda de sus cursos en la Universidad de Plymouth.

Digitalización de un traje de cota de malla con Artec Leo

Hodges tiene intención de poner en marcha tres nuevos cursos para que los estudiantes puedan adaptarse mejor a las necesidades del sector.

"Los diseñadores técnicos están cada vez más solicitados, ya que los estudios quieren a alguien capaz de trabajar en la edición, además de ser diseñador de juegos", concluye Hodges. "Estamos empezando a tender puentes entre la ingeniería y el diseño. En nuestros nuevos cursos, la gente trabajará en el escaneo 3D, pero también colaborará con ingenieros para implementarlo todo".

"El proceso de captura de avatares es algo en lo que vamos a seguir trabajando en nuestro plan de estudios, pero la facultad está impulsando una mayor colaboración empresarial".