INTRODUCCIÓN
En esta ocasión queremos compartir con vosotros el trabajo de Mauro Adrian Muñoz, uno de los alumnos del Curso Profesional de Unreal Engine de School-ing.
Este proyecto recibe el nombre de "Dpto Atelier" y es una experiencia para Realidad Virtual donde nos sumergimos en un mundo donde se mezclan los sueños y la realidad para guiarnos por el proceso creativo de Mauro a la hora de crear su experiencia interactiva en Unreal. Una forma muy original e interesante de presentar un proyecto de final de curso. Con este "Making Of", Mauro comparte con nosotros un poco más del proceso detrás de esta experiencia de realidad virtual.
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¿QUÉ ES DPTOATELIER?
Hubo noches que me quedaba dormido pensando en cómo resolver detalles del proyecto pudiendo incluso llegar a soñar con pensamientos de todo tipo que se entrelazaban generando geometrías muy extrañas, materiales y colores que no me costaba ningún esfuerzo imaginar, simplemente aparecían y se esfumaban. Al despertar trataba de recordar y plasmarlo en un papel con mejores o peores resultados. Luego me surgían de manera recurrente las preguntas: ¿De dónde proviene todo esto?, ¿cómo y porqué se manifiestan estas imágenes en los sueños?, ¿de dónde provienen las ideas?, ¿de donde proviene la creatividad?, ¿cómo podemos, a través de los sueños, acceder a esto de manera consciente?.
Depto Atelier es una experiencia de Realidad Virtual que nos permite visitar un proyecto de arquitectura y diseño que además nos cuenta y propone participar de uno de los tantos posibles caminos que atraviesa una persona durante su proceso creativo. Ese recorrido nos lleva a explorar falsos despertares creados dentro de su imaginario culminando en aquello que, interpretamos que es la "Realidad". No obstante, sigue siendo una ilusión ya que continúa dentro de su proyecto.
Y una vez mas me surge una pregunta que ha sido muy recurrente durante el desarrollo de este proyecto: ¿Qué es la realidad?.
“WHITE PREVIEW”
Durante la experiencia de realidad virtual el usuario viaja por diferentes entornos o niveles donde se entremezclan escenas más "realistas" con escenarios oníricos o maquetas que refuerzan la idea inicial del proyecto. Esta es la primera etapa de la experiencia y representa la fase conceptual del proceso creativo.
Aquellas personas que hayan tenido contacto previo con al mundo del 3D se sentirán reflejados en esta obra ya que también intenta replicar ese proceso de generación de mundos digitales que nace a partir del primer contacto con la maqueta 3D, comenzando allí a explorar cada rincón en busca de situaciones interesantes y acompañado de las primeras ideas que van apareciendo, la imaginación comienza a volar y surgen los primeros estudios compositivos mediante el uso de materiales neutrales, las primeras pruebas de cámaras y juegos con la luz. Este proceso que generalmente denominamos "white previews".
INSPIRACIÓN
Conforme el usuario va adentrándose en el proyecto comienzan a aparecer algunos de estos elementos que se presentaban en los sueños para crear escenarios inspirados por formas geométricas muy simples que se pueden recorrer de forma interactiva.
DEL SUEÑO A LA “REALIDAD”
Finalmente despertamos en esta etapa final del proyecto denominada "Realidad". Al final el uso y juego de todos estos elementos son los que conforman el proyecto de arquitectura. Muros, arcos, esferas, esculturas, colores, materiales, texturas, líneas, puntos, curvas, etc.
En esta etapa final podremos recorrer la escena donde todas estas ideas iniciales han dado forma al proyecto finalizado.
LAS ARTES
Durante esta etapa final, se exhibe una película proyectada en los muros que evoca en el espectador la idea de cuadros dentro de cuadros, de una realidad dentro de otra, como recuerdo del proceso creativo. Estos cuadros han sido creados durante el proceso personal de dar vida a este proyecto en un intento de explorar y poner en práctica diferentes artes tales como la arquitectura la escultura la fotografía y el cine.
MODELADO POLIGONAL
Lo primero fue modelar de manera clásica en 3D Studio MAX todos los elementos arquitectónicos incluidos el mobiliario fijo. A partir de ahí comencé a subdividir todos las geometrías de mayor tamaño tratando de separar por módulos y crear Unwraps UVW para cada una, tanto para el canal 1 como para el canal 2 tratando de mantener una homogeneidad en cuanto a densidad de pixeles en las texturas.
Es muy importante seguir un orden en cuanto a nomenclaturas y capas ya que hace mucho más dinámico el flujo de trabajo entre los diferentes software. Principalmente lo dividí en 3 capas: Architecture, Furniture y Vegetation y con la herramienta (Rename Objects) renombré todas las geometrías existentes. Luego de exportar en FBX a UE inició un trabajo de ida y vuelta entre Unreal Engine y 3D Studio MAX optimizando y corrigiendo errores de lightmaps. Este es un proceso bastante tedioso y repetitivo pero necesario para obtener buenos resultados. Existen diferentes técnicas para Exportar y generar Unwraps de forma automática pero no funcionan correctamente para todas las geometrías y muchas veces hay que hacerlo de forma manual.
3D ASSETS
La geometría en general es muy simple. Primero plantee algunos elementos modulares que se repiten en mayor cantidad como suelos muros arcos de esta manera podría optimizar los lightmaps. La intención fue probar con construir la arquitectura tratando de generar diferentes espacios con muy pocos elementos. A partir de ahí, romper la homogeneidad con algunos elementos escultóricos únicos.
OPTIMIZACIÓN DE GEOMETRIA
Uno de mis objetivos era tener la posibilidad de reproducir la experiencia con gafas de realidad virtual que requieren de una aplicación muy bien optimizada para mantener una tasa de refresco de alrededor de 90 cuadros por segundos. Por lo tanto Dediqué un tiempo a revisar todos los modelos y tratar de reducir la cantidad de polígonos de forma general, en algunas geometrías más que en otras según la necesidad tratando de no perder calidad en cuanto a geometría.
ILUMINACIÓN
Con todos los elementos de arquitectura produje las primera configuración de iluminación, buscando posibles problemas de Lightmaps corrigiendo Unwraps , una vez más yendo y viniendo entre 3D Studio MAX y UE. Después de verificar que todo funcionó correctamente, empecé a añadir elementos pequeños como muebles y decoración. Haciendo pruebas poco a poco para corregir errores de mapeo. Para iluminar el Atelier simplemente utilicé el sistema nativo de UE: Directional light + skylight luego fui agregando las luces artificiales como Point Lights y Rect Lights. La iluminación natural es Static y Stationary calculada por CPU, tengo algunas luces artificiales en Stationary que me permitían tener un poco más de juego para ajustarlas después del cálculo. Y algunas luces en movable tipo reflector para reforzar algunas siluetas.
HDRI
Para la escena exterior utilicé un HDRi de 3D Collectivce: HDRi_025_1849_+16_16K en un Domo con un material emisivo programado con algunos parámetros expuesto para retocar como instancias dentro del editor tales como: *HDR/textura *brillo *Contraste *Rotación *Saturación *Tinte
LUZ NATURAL + LUZ ARTIFICIAL
Utilicé la misma geometría para crear dentro de un nuevo Sub-Nivel la escena del primer “falso despertar” modificando la ubicación y colocando algunos elementos movibles con colisiones y en cero gravedad que al tocarlos flotan por el escenario. Para la iluminación usé la misma técnica pero en este caso jugué un poco más con las luces artificiales y los valores del PostProcessVolume.
TEXTURAS Y UNWRAP UVW
Una técnica muy habitual para optimizar recursos en el mundo de los vídeo juegos es la de crear "trim sheets" que son como las típicas texturas pero conformadas con diferentes partes de un elemento para ser aplicadas a múltiples geometrías generando así variación en los "assets". Por ejemplo, utilicé texturas de 4096x4096 para los suelos y mobiliario fijo de madera compuesta por varias texturas diferentes de madera incluyendo el canto. De esta manera pude crear un solo material para todas las maderas. Este tipo de estrategias de optimización son importantes cuando se pretende poder recorrer el proyecto en gafas de realidad virtual donde necesitamos tasas de refresco muy altas.
La mayorías de los materiales son instancias de Materiales base que poseen varios elementos expuestos de esta manera pueden ser útiles para diferentes objetos.
COMPOSICIÓN
Cuando trabajamos con imágenes fijas podemos controlar la composición ya que solo es un encuadre y el artista es quien establece y balancea todos los elementos que ordenan la escena. Pero en el caso de experiencias de VR que permiten ser recorridas aparecen nuevas variables como el usuario que interactúa y es quien decide hacia dónde dirigirse y hacia dónde observar. Además todo esto transcurre a través del tiempo que es otro de los factores.
Ya no es el artista 3D quién controla por ejemplo los movimientos de cámara y los encuadres. Esto requiere cambiar la forma de pensar y pasar de una planteamiento 2D a un ordenamiento espacial y 4D. Por supuesto hay técnicas muy estudiadas en el mundo de los vídeo juegos y me entusiasma la idea de investigar estas nuevas técnicas que se utilizan en otras industrias e incorporarlas en mi workflow.
En mi caso, la idea fue identificar patrones de recorrido comunes e ir componiendo situaciones espaciales intentando conseguir que sin importar hacia donde mirara el usuario siempre tuviese una imagen atractiva e ir guiándole hacia puntos de interés con el uso de luz o incluso con posesiones de cámara y secuencias cinemáticas.
FOTOGRAMETRÍA
Nunca había usado la librería de Quixel, así que decidí probar algunos modelos 3D y texturas creadas por fotogrametría y me parecieron excelentes tanto los "assets" como las texturas son de gran calidad y facilitan considerablemente el flujo de trabajo.
VEGETACIÓN
Para la vegetación exterior utilicé 3 tipos de árboles de Evermotion. Para lograr variedad, fuí alternando levemente el color del material y con un poco de Fog intenté generar profundidad ubicando los árboles de tal manera que simplemente generan un fondo verde.
Toda esta vegetación es del tipo "Movable" por lo tanto no hay cálculo de "lightmaps" y no producen rebotes secundarios. Originalmente todo se veía muy plano pero con el uso de "Distance Filed Ambient Occlusion" mejoró considerablemente.
POSTPRODUCCIÓN
Generalmente trabajo las post-producción con software externos como Photoshop, Affter Effects, plugins, etc. pero en este caso toda la post-producción está hecha dentro de Unreal Engine de forma nativa mediante "PostprocessVolume". Es muy interesantes que estos volúmenes son un actor más dentro del modo juego y nos permiten interactuar con ellos, es decir que podemos adentrarnos en diferentes volúmenes con diferentes post-producciones y así ir pasando por ejemplo de una situación en blanco y negro a una en colores. Todas las escenas tienen una post-producción general y diferentes volúmenes distribuidos para generar diferentes ambientes.
PostProcess Volume Settings: Normalmente añado contraste y ganancia, realizo algunos ajustes de color en las sombras para lograr el look deseado y finalmente efectos como grano cinematográfico, bloom, glares o aberración cromática.
CONCLUSIÓN Y AGRADECIMIENTOS
Unreal Engine es un software conocido por su lenta curva de aprendizaje, el proceso de pre-producción es más lento y un poco más complicado comparado con el típico workflow para crear visualizaciones de arquitectura como Vray, Corona, Fstorm o cualquier motor de render of-line, pero permite trabajar de manera más fluida y visual otros aspectos como la composición y post-producción ya que podemos ver el comportamiento en tiempo real del resultado final de todos los actores, la luz, los materiales, efectos de cámaras, etc.
Si bien es un poco más difícil y a veces imposible conseguir resultados físicamente correctos y realistas como en los tradicionales motores de render ya que UE utiliza varios métodos alternativos que intentan simular estas físicas a veces con pobres resultados visuales, siendo las reflexiones una de las grandes efectos a mejorar pero que con las nuevas tecnologías como RTX están comenzando a ser cosas del pasado.
Considero que la herramienta es muy potente y parece tener un futuro muy prometedor y particularmente me interesa seguir investigando y aprendiendo. Es muy difícil y sería muy largo explicarlo todo, en este artículo no he mencionado nada sobre los blueprints que son el 50% de este proyecto y una de las partes mas importantes de la programación, pero espero que les sirva de introducción al mundo de la Realidad Virtual. Próximamente subiré un ejecutable del proyecto par que puedan interactuar con él.
Por último, quiero aprovechar esta oportunidad para dar mi agradecimiento a School-ing. Hoy en día la palabra "Escuela" se ha reducido simplemente a una institución de aprendizaje" y en la cual considero que se han perdido sus valores originarios. Esta palabra proviene del latín «schola» y a su vez del griego «σχολη» (scholē), propiamente quiere decir tiempo libre. A diferencia de lo que hoy en día se entiende por ocio, antiguamente se asociaba el tiempo libre con el aprendizaje, pues esos momentos los dedicaban a actividades que sirvieran para cultivar el espíritu, el intelecto y humanizarse. Esto para mi ha sido School-ing, el espacio propicio para alcanzar mucha plenitud personal y, por ende, felicidad. Me siento especialmente agradecido con mis compañeros de curso y el profesorado de Schooling por su esfuerzo, dedicación e incentivo para alcanzar mis metas y descubrir nuevos horizontes.
Muchas gracias por leer hasta aquí, le he dedicado mucho trabajo y cariño a este proyecto. Espero que esta información os resulte útil en vuestros trabajos.
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