I 7 trend più rilevanti emersi al GDC 2017

I 7 trend più rilevanti emersi al GDC 2017

Abbiamo visitato i padiglioni del Game Developers Conference e assistito a qualcuno dei keynote indirizzati principalmente agli sviluppatori. Ecco quali considerazioni ne sono emerse sul futuro della tecnologia e dei videogiochi.

di Rosario Grasso pubblicato il nel canale Schede Video
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Come Unreal Engine 4 può essere usato in ambiti diversi dal gaming/The Mill Blackbird

Blackbird è uno strumento molto interessante che, tramite Unreal Engine 4 e lo scheletro di un'auto, può ricreare video promozionali o per altri usi di qualsiasi veicolo. Lo scheletro viene usato per registrare immagini nell'ambiente reale e su di esso Unreal Engine 4 è in grado di rappresentare l'auto che si intende promuovere. Il rendering di quest'ultima viene fatto rigorosamente in tempo reale con qualità visiva fotorealistica, usando informazioni di tracciamento per determinare l'illuminazione dinamica e le riflessioni. Si tratta, quindi, di una sorta di motion capture per le auto.

The Blackbird

The Mill Blackbird è una sorta di motion capture per le auto basato su Unreal Engine 4
Sopra alla Blackbird si trova una telecamera capace di catturare un flusso video dell'ambiente circostante a 360 gradi, al quale poi va aggiunta l'auto e l'impatto visivo che produce intorno a lei in termini di ombra e di riflessi di luce. L'auto deve ricevere informazioni in tempo reale sulla direzione dei raggi solari e produrre di conseguenza le ombre corrette. La tecnologia presentata al GDC durante un keynote organizzato da Epic Games consente ai creatori di contenuti del settore advertising abbinato all'automotive di realizzare le riprese in qualsiasi luogo e in qualsiasi momento, senza la necessità di fare affidamento alle auto reali.

Fino a oggi, la creazione di contenuti legati al mondo dell'automotive è stata limitata dalla disponibilità delle auto e dall'accesso limitato alle location per le riprese. The Mill Blackbird è in grado di modificarsi all'occorrenza per corrispondere alle misure e alle caratteristiche dell'auto da riprendere. Azionato da un motore elettrico, il telaio è in grado di imitare ogni curva di accelerazione e regimi di scalata delle marce differenti. Inoltre, si può personalizzare altezza, rigidità e smorzamento della sospensione in modo da replicare il comportamento di guida di ogni veicolo.

Questo telaio è stato allestito negli stessi hangar in cui è stato creato il famoso ricognitore strategico Blackbird SR-71, dal quale mutua il nome. Cattura le immagini grazie alla presenza di una serie di telecamere installate a bordo e si serve di un'unità di stabilizzazione costruita su misura. L'ambiente circostante, invece, viene riprodotto a partire da immagini HDR con l'ausilio di tecnologie di Laser-Scan. The Mill ha anche realizzato un'applicazione di realtà aumentata che permette di verificare come sarà la scena finale già durante le riprese. Tutte queste tecnologie sono state realizzate per l'industria pubblicitaria e per aumentare le capacità di visualizzazione del car design, ma sono immaginabili applicazioni anche nel settore videoludico.

Con tecnologie di fotogrammetria vengono innanzitutto prelevati tutti i valori dell'auto, la conformazione della sua carrozzeria e il colore esatto. Unreal Engine 4 è in grado di processare e adattare queste informazioni sulla base dei materiali reali. La cattura delle informazioni viene fatta a 360° con incrementi di 45° e tiene conto di parametri quali HDR. Durante il processo viene usato un pannello di calibrazione che permette di variare i parametri di luminosità tenendo conto delle condizioni di luce solare e del momento della giornata. Fondamentalmente i colori e la resa di illuminazione e riflessioni devono essere, infatti, credibili poi nella resa finale del video, quando il veicolo si troverà a procedere in un ambiente completamente diverso da quello originale.

Tramite lo sviluppo di plug-in appositi la software house che ha creato questa tecnologia, The Mill, è riuscita a spingere il motore oltre i suoi limiti naturali. Principalmente si è assicurata di catturare e gestire all'interno del motore una profondità cromatica pari a 16 bit per canale, in modo da assicurarsi di ottenere esattamente il colore originale. Riflessioni più nitide permettono di avere materiali con più alto valore di lucentezza, mentre per la gestione della "Reflection Occlusion" è stato usato un incrocio tra mappe normali e di occlusione ambientale. Quest'ultima nello specifico è una tecnica inventata da Industrial Light & Magic (ILM) per conferire realismo alle superfici speculari che riflettono un ambiente. Decalcomanie di occlusione ambientale sono state poi usate per mimare il tipo di occlusione che avviene sotto l'auto che dipende esclusivamente da illuminazione indiretta.

The Mill ha aggiunto un nuovo algoritmo per ombre e FFT Boom. Il Motion spinning originariamente in Ue4 è lineare, mentre The Mill ha avuto bisogno di una gestione dinamica che riflettesse i cambiamenti reali. Per garantire credibilità visiva, infatti, ogni pixel deve dinamicamente influire sui pixel che lo circondano. E per raggiungere questo obiettivo Parliamo, quindi, di un'attenzione rigorosa per i dettagli per una simulazione che non deve perdere niente della realtà, e che ci piacerebbe un giorno trovare anche in un "normale" videogioco.

The Blackbird

Complessi effetti di traslucenza e la riproduzione del cielo sulla scocca sono stati altresì presi in considerazione. Sono piccoli passi che richiedono molto tempo per essere affinati, ma che contribuiscono in grande misura al realismo dell'immagine finale. Altri moduli sviluppati da The Mill sono quelli che garantiscono l'aberrazione cromatica e la correzione del colore nel caso a livello di direzione artistica ci fossero particolari esigenze di resa dell'immagine. Altri importanti passaggi nella fase del compositing sono poi gli effetti di lens distortion e post move.

Foreground layer è un modulo del plug-in che permette di aggiungere altri dettagli visivi che possono aumentare il realismo o essere usati in senso artistico. Per esempio, simula lo sporco e la polvere che vengono spostati dall'auto verso l'obiettivo della telecamera. Niagara viene usato per personalizzare la risposta alle collisioni, per gestire le sprite alla base della polvere e gli altri effetti di sporco, effetti di disintegrazione che vanno a interagire con le mesh dell'auto. Il modulo consente di avere un controllo granulare su ogni centimetro quadrato della scocca dell'auto.

Per chiudere il gap tra cinematografia e gaming, è servito poi il supporto di ArraiY, un'altra società di sviluppo che ha usato tecnologie di computer vision e machine learning. Queste tecnologie vanno a catturare la presenza di eventuali oggetti planari presenti negli scenari reali durante le riprese e li associano a ID. Si tratta di un rilevamento di tipo automatico in tempo reale, a cui sono associate procedure di calibrazione e di tracciamento nel corso del tempo.

Un'altra cosa molto importante in ambito realtà aumentata sono i parametri relativi alla videocamera, ovvero adattare l'algoritmo a dettagli come il livello di distorsione delle lenti. Il rendering deve quindi tenere conto di questo livello di distorsione, in modo da adattare la parte renderizzata alle caratteristiche della videocamera. Il passo finale è la real time pose estimation fiducial markers.

Per affrontare queste sfide The Mill ha usato il plugin NDI scritto da Epic Games per Unreal Engine 4, con il quale sono state sincronizzati i dati provenienti dal flusso video con le creazioni virtuali all'interno di Ue4. La camera installata sul veicolo deve essere collocata in un contesto sferico, ovvero nell'ambiente a 360 gradi che deve essere tracciato. Queste informazioni devono essere costantemente adattate in funzione del movimento del veicolo in tutte le direzioni.

Questo è solo l'inizio, perché le tecnologie The Mill possono avere molti ambiti di applicazione. Nel mondo dell'intrattenimento, ad esempio, per la realizzazione delle scene d'azione dei film blockbuster, per i videogiochi stessi, ma anche in altri campi del mondo della pubblicità al di là di quello dell'automotive.

 
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