3D-mittaus- ja -mallinnusprosessit kulttuurin alan pelillistämisessä laajennetun todellisuuden avulla

Abstract

Tässä tutkimuksessa selvitetään 3D-mittaus- ja -mallinnusprosessit, joilla erilaisista kulttuurin alan kohteista voi muodostaa automaattisesti tai puoliautomaattisesti pelimoottoriin soveltuvia 3D-malleja. Mallin kriteereiksi asetettiin soveltuvuus pelimoottorilla tehtävään visualisointiin ja pelillistämiseen laajennetun todellisuuden avulla. Työssä osallistuttiin osana tutkimusryhmää kolmeen erilaiseen esimerkkitapaukseen, joiden pohjalta soveltuvat prosessit johdettiin. Esimerkkitapausten kohteina olivat Dipoli, Kansallismuseon esineet ja Suomenlinnan vankityrmät. Mittausmenetelminä hyödynnettiin laserkeilausta, fotogrammetriaa ja syvyyskamerapohjaista mittausta. Kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan 3D-mittauksen ja -mallinnuksen sekä pelillistämisen ja peliteknologian hyödyntämisen nykytilaa. Lisäksi esitellään erilaisia kulttuurin alan sovelluksia sekä nykyaikaisten mittaus- ja mallinnusprosessien kulkua.

Työn tuloksena syntyi menetelmäkohtaiset prosessikuvaukset pelimoottorikelpoisen 3D-mallin tuottamiseksi. Prosessikuvausten pohjalta pohdittiin menetelmien soveltuvuutta, toimintaa ja rajoituksia sekä vertailtiin tuloksia tutkimuskirjallisuuteen. Lisäksi tehtiin katsaus tulevaisuuden mahdollisuuksiin ja niiden vaikutuksiin esimerkkitapausten kannalta.

This study investigates the 3D measurement and modeling processes needed to automatically or semi-automatically create 3D models from a variety of cultural attractions for use in game engines. The criteria for the model were suitability for game engine visualization and gamification through augmented reality. Suitable processes were derived from three different case studies by taking part in them. The case studies used, were Dipoli, objects from National museum and the jail cells of Suomenlinna. Laser scanning, photogrammetry and depth camera technology were used as the measurement methods. The literature review gives an overview of the current state of 3D measurement and modeling as well as gamification and game technology utilization. In addition, various cultural 3D applications and the phases of modern measurement and modeling processes will be introduced.

The work resulted in method specific process descriptions to produce a game engine suitable 3D model. Based on the process descriptions, the applicability, functionality and limitations of the methods were discussed, and the results compared to the research literature. In addition, a review was made of future opportunities and their implications for case studies.