Blogi

Suomen Kellomuseon ja Suomen Lelumuseo Hevosenkengän 3D-digitointihanke

02.03.2021

Opetus- ja kulttuuriministeriö myönsi vuoden 2018 lopulla Suomen Kellomuseolle ja Suomen Lelumuseo Hevosenkengälle erityisavustuksen museoiden kokoelmien 3D-digitointihankkeeseen. Hanke päättyi 31.12.2020 ja tulokset ovat katsottavissa SketchFabissa.

Yhteishankkeen tavoitteena oli parantaa kokoelmien saavutettavuutta ja tarjota uudenlainen visuaalinen ulottuvuus kokoelmien tutkimiseen. Hankkeen museoiden tahtotilana on jakaa erikoisalojensa asiantuntijuutta ja lisätä suuren yleisön mielenkiintoa aihepiirejään kohtaan.

Oma aikaisempi kokemuksemme 3D-mallinnuksesta rajoittui maksuttomalla mallinnusohjelmalla tehtyyn tornikellon koneiston mallinnukseen vuosia sitten. Nyt uuden hankkeen alusta asti oli selvää, että opettelemme itse koko mallinnusprosessin, jotta tieto ja taito mallintamiseen säilyisivät museoiden sisällä. Tarkoituksena on jatkaa mallintamista ja kokoelmien 3D-digitointia jatkossakin.

Projekti alkoi mallinnustekniikan valinnalla. Vaihtoehtoina olivat laserskannaus tai fotogrammetria. Kävimme katsomassa laserskannauslaitetta sekä tutkimme eri tekniikoilla

3D- projektin kuvausstudio. Kuva: Nana Åsten

toteutettuja mallinnuksia. Konsultoimme myös 3D-mallinnuksen ja virtuaalitodellisuuden kanssa työskennelleitä, jotta saisimme kokonaiskuvan siitä, miten malleja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää mahdollisimman monipuolisesti. Tammikuussa 2019 keskustelimme Historiska Museetin edustajien kanssa heidän mallinnustyöstään ja tutustuimme Sketchfab julkaisualustaan. Fotogrammetriaan päädyimme lopulta taloudellisista ja teknisistä syistä.

Projektiassistentti Nana Åsten palkattiin helmikuussa ja projekti nytkähti käytännön tasolla liikkeelle.

Projektin käyttöön otettiin jo aikaisemmin hankittu Orangemonkey Foldio 360 pyöröpöytä sekä järjestelmäkamera (Nikon D5300). Pyöröpöytä osoittautui erinomaiseksi ja tehokkaaksi apuvälineeksi kuvaukseen. Pyöröpöydän ja kameran saa synkronoitua puhelimeen ladattavan sovelluksen avulla. Näin yhdellä napin painalluksella voidaan ottaa 36 kuvaa koko 360° kierrokselta. Ainoana rajoitteena on pyöröpöydän koko, joka estää kookkaiden ja painavien esineiden kuvaamisen. Yhden esineen mallintamiseen tarvittiin noin 300–1000 valokuvaa.

Mallinnusohjelmaksi valittiin Reality Capture johon hankittiin lisenssi Steam -jakelualustan kautta. Valintaan vaikuttivat kuultu käyttäjäpalaute sekä suositukset.

Cavalier -herätyskellon pahvirasia

Jo ensimmäiset mallinnuskokeilut olivat lupaavia. Tässä vaiheessa Aleksis Karme Helsingin Yliopistolta ja Teatime Research Oy:stä oli konsulttiapunamme kertomassa Reality Capture mallinnusohjelman käytöstä sekä valmiiden mallien käyttömahdollisuuksista. Studiohuone vuokrattiin Suomen Kelloseppäliiton tiloista, jonka yhteydessä myös Kellomuseon toimisto toimii. Valaistuksena käytettiin aluksi lainavalaisimia sekä vanhaa vertikaalikamerapöytää lamppuineen. Myöhemmin korvasimme lainavalaisimet vastaavanlaisilla uusilla sekä hankimme lisäksi rengasvalon.

Tässä vaiheessa oli selvää opetella valokuvausta hieman syvemmin. Fotogrammetrialla tehdyn mallin laatu on riippuvainen otettujen kuvien laadusta. Erityisen tärkeää on hyvä ja oikeanlainen valaistus. Valaistusta säädettiin esineiden mukaan ja kehitettiin koko hankkeen ajan. Kameraan hankittiin kiinteän polttovälin objektiivi sekä polarisaatiosuodin.

Seuraava vaihe oli ymmärtää kuvattavien esineiden soveltuvuus fotogrammetriaan. Kiiltävät ja läpinäkyvät pinnat ovat ongelmallisia samoin kuin esineessä olevat pimeät kolot ja muut varjoisat alueet. Vaikeuksia tuottivat myös kuvauksen aikana liikkuvat osat. Esineitä varten rakennettiinkin erilaisia telineitä ja tukia estämään liikkuminen.

Hankkeen aikana valmistuneiden mallien laatu parani koko projektin ajan. Tämä johtui suurelta osin oikeista esinevalinnoista ja kuvaamiseen liittyvien rutiinien omaksumisesta. Samoista syistä kuvaamisen ja mallintamisen ajankäyttö tehostui. Myös kuvankäsittelyn kehittyminen kuvaamisen ja mallintamisen välillä edesauttoi mallien paranemista.

Mallinnusohjelma Reality Capture. Kuva Nana Åsten

Koska hankkeeseen oli käytettävissä vain yksi Reality Capture lisenssi, tuli ohjelman käyttö sovittaa mahdollisimman tehokkaasti käyttäjien kesken. Mallinnusta jaksotettiin eri tavoin. Yksi tapa oli ensin kuvata useita esineitä peräkkäin valmiiksi kuvausstudiolla, jonka jälkeen itse mallinnus tapahtui etänä kannettavalla koneella. Toinen tapa oli kuvata samaan aikaan seuraavaa esinettä, kun mallinnusohjelma mallinsi edellistä. Hankkeen loppuvaiheessa vuoden 2020 lopulla mallintamiseen oli kehittynyt rutiini, jonka myötä oli mahdollista saada julkaisukelpoiseksi 2 esinettä päivässä.

Liipotinvaaka

Lelumuseon ja Kellomuseon esinevalintoihin vaikuttivat teknisten ominaisuuksien lisäksi esineiden säilyvyys ja tuhoutumisherkkyys, mallinnusten hyödyntäminen tulevissa näyttelyissä informatiivisesti ja elämyksellisesti, kokoelmien saavutettavuuden lisääminen sekä niiden tuominen helposti yleisön ja tutkijoiden saataville.

Hankkeen aikana museot osallistuivat ryhmätapaamisiin, seminaareihin ja työpajoihin kaikkien 3D-avustuksen saaneiden museoiden kanssa. Tapaamiset edistivät osaltaan hanketta ja oli mielenkiintoista kuulla ja nähdä eri museoiden kokemuksia mallinnuksesta. Vaikka museoiden esineistö voi olla hyvinkin erilaista, olivat mallinnuksen aikana ilmaantuneet ongelmat ja myös onnistumiset hyvin samankaltaisia.

Hankkeen aikana saavutettiin osaaminen 3D-mallinnukseen fotogrammetrian avulla. Tähän sisältyy mallinnettavien esineiden valitseminen, kuvaaminen (valokuvaus, valaistus, kuvien käsittely, kuvausstudion rakennus), mallinnusohjelman käyttö ja sen avulla mallien luominen, mallien julkaiseminen verkkopalvelussa sekä mallintamiseen vaadittavan ajankäytön ymmärtäminen.

Hankkeeseen rakennettu kuvausstudio on edelleen käytössä ja mallinnus jatkuu hankkeen jälkeenkin.

 

Julkaistuja 3D-malleja voi katsella Sketchfabissa:

Suomen Kellomuseo: https://sketchfab.com/tfmoh

Lelumuseo Hevosenkenkä: sketchfab.com/theFinnishToyMuseum

 

Lisätietoja:

Rami Laitinen

projektipäällikkö

rami.laitinen@kellomuseo.fi