NTNU. Fagrapport. TDT4850 Middelalderens Nidaros i virtuell virkelighet

Like dokumenter
Prosjektrapport. Gruppe 4: Kristin Fjellvang Sondre Hveding Alma Olsen Dan Erik Holmstrøm Christian Wallervand. TDT 4850 Eksperter i Team

Steg 1: Hente grafikk fra nettet

Hvordan lage terreng i ArchiCAD (mesh tool):

Brukerveiledning Windows Movie Maker

King Kong Erfaren Scratch PDF

Norgestur. Introduksjon. Steg 1: Et norgeskart. Sjekkliste. Scratch. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

Fotorealistisk fremstilling... 3

HamboHus 5.4 Rev. 1, 8. september 2005 A. Cordray

Flytte innhold fra Fronter til Canvas

Side 1 av 12

Start et nytt Scratch-prosjekt. Slett kattefiguren, for eksempel ved å høyreklikke på den og velge slett.

d. Utviklingssteg for å utforme animasjonssekvenser:

Universitetet i Agder Fakultet for teknologi og realfag LØSNINGSFORSLAG. Dato: 11. desember 2008 Varighet: Antall sider inkl.

borealis vignett Øyvind Kristiansen 2MKA Medieproduksjon 15. mars 2010

Start et nytt Scratch-prosjekt. Slett kattefiguren, for eksempel ved å høyreklikke på den og velge slett.

Hvor i All Verden? Del 1. Introduksjon. Steg 1: Styr et helikopter. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

Hvordan lage et sammensatt buevindu med sprosser?

Pong. Oversikt over prosjektet. Steg 1: En sprettende ball. Plan. Sjekkliste. Introduksjon

Soloball. Introduksjon. Steg 1: En roterende katt. Sjekkliste. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

Start med å åpne programmet ved å trykke på ikonet GIMP 2 på skjermen eller under startmenyen.

HDYO har mer informasjon om HS tilgjengelig for unge, foreldre og profesjonelle på vår webside:

Norgestur. Introduksjon. Steg 1: Et norgeskart. Sjekkliste. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

Raster VS Vektor. Stian Larsen Raster

Fride K. Riseng. Brukermanual til workshop: «P Å S K I O V E R S A H A R A» Skokloster, (Se også

Rapport: 2.oktober 2009

Hvilken BitBot går raskest gjennom labyrinten?

Nedlasting av SCRIBUS og installasjon av programmet

Last ned Lyse kloster - Hans-Emil Lidén. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Lyse kloster Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Hvordan redigere bilder i pixlr.com

Prosessbeskrivelse. 3D-Modellering og animasjon. Høgskolen i Østfold. av Therese R. Nilsen

Geometri Mona Røsseland Nasjonalt senter for matematikk i Opplæringen Leder i LAMIS Lærebokforfatter, MULTI Geometri i skolen Geometri etter 4.

Om du allerede kjenner Scratch og har en Scratchbruker kan du gå videre til Steg 1.

Snake Expert Scratch PDF

Olaf Christensen Digitale Bilder

Videoredigering i Windows Movie Maker

Fordypningsoppgave. Ola Haldor Voll

SMART Ink 3.0 BRUKERVEILEDNING FOR MAC OS X-OPERATIVSYSTEMET

Kapittel 4 - Fotorealistisk fremstilling... 3

DV - CODEC. Introduksjon

HamboHus Rev. 1, 3. mail 2010 A. Cordray. Dette skrivet beskriver hvordan man kan gå fram for å lage situasjonskart i HamboHus.

Tegneprogram Journeyman Scratch PDF

Oppgave T4 Digitale Bilder

Tasteveiledning for. MovieMaker. Et kompendium av Pål Kristian Moe, laget for studenter og ansatte ved Høgskolen i Østfold.

Bygg et Hus. Steg 1: Prøv selv først. Sjekkliste. Introduksjon. Prøv selv

Soloball. Steg 1: En roterende katt. Sjekkliste. Test prosjektet. Introduksjon. Vi begynner med å se på hvordan vi kan få kattefiguren til å rotere.

Opprette et HDR bilde

Brukerveiledning til Windows Movie Maker. Et grunnleggende videoredigeringsprogram i Microsoft Windows

Hva er nytt i GeoGebra 3.0? Sigbjørn Hals

Illustrator, bruk av Pen tool. Pentool og rette linjer

Presentasjoner til all slags bruk

"Dette skjer når jeg trykker på denne knappen" "Når jeg skriver i dette feltet, ser jeg at det andre forandrer seg"

Hvor i All Verden? Del 2 Erfaren Scratch PDF

Først nå starter du programmet Final Cut Express på egen Mac.

Geometra. Brukermanual. Telefon:

Hvor i All Verden? Del 3 Erfaren Scratch PDF

Forelesning Klasse T1A Side 1 av 10 OPPGAVE / RESULTAT

Omnijoin i matematikkundervisning av. Peer Andersen. 3. utgave

Bygg et Hus. Introduksjon. Steg 1: Prøv selv først. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

HamboHus feb 2013 A. Cordray

Communicate SymWriter: R1 Lage en tavle

Hva er drivkrefter ved utvikling av dataspill: innhold eller teknologi? Om spillutdanning i nord

Publiseringsveiledning for

Kanter, kanter, mange mangekanter

Mars Robotene (5. 7. trinn)

Oppgave 1A. Kapittel 1 >> OPPGAVER. Oppgave 1B

DVD-Kopiering v. 1.1

Primus Brukerveiledning for masseimport av bilder. Primus 5.6.5

Milestone Systems XProtect Smart Client 7.0b BRUKERMANUAL

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING MANDAG 7. AUGUST 2006 KL LØSNINGSFORSLAG

Forelesning Klasse T1A Side 1 av 11

Når programmet har nok opplysninger beregner det alle resterende data. Programmet tegner atumatisk opp T-s og P-v diagram for syklusen.

Digitale bilder. Det er i hovedsak to måter å representere digitale bilder på: rastergrafkk (punkter) og vektorgrafkk (linjer og fater).

Halloweenimasjon Introduksjon Scratch PDF

Flaksefugl Nybegynner Scratch Lærerveiledning

Steg 1: Få Flakse til å falle

Steg 1: En første animasjon

Hvor i All Verden? Del 2. Introduksjon. Steg 0: Forrige gang. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

Hvorfor speiler objekter seg i vann?

Skilpaddekunst. Steg 1: Møt skilpadden. Sjekkliste. Introduksjon. Turtles

Brukermanual for TrackGrabber

Oppgaver til ActivInspire

En samling eksempelfoto SB-900

Rutenettsmodell Import av Laserscan datafiler

Forberedelser: Last ned bildefiler

TDT4105/TDT4110 Informasjonsteknologi grunnkurs:

Hvor i All Verden? Del 3. Introduksjon. Steg 0: Forrige gang. Sjekkliste. Skrevet av: Geir Arne Hjelle

Universell Utforming-App Bruksanvisning. Innhold. Versjon 1.5,

Kanter, kanter, mange mangekanter. Introduksjon: Steg 1: Enkle firkanter. Sjekkliste. Skrevet av: Sigmund Hansen

PhotoShop Grunnleggende ferdigheter

O3D 3D-grafikk rett i nettleseren. Tom Ryen, Institutt for data- og elektroteknikk (IDE), oktober 2009

EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING LØRDAG 10. DESEMBER 2005 KL

IFC eksport av takvolumer

Snurrige figurer. Steg 1: En snurrig figur. Sjekkliste. Introduksjon

Picasa og Google Foto er begge to programmer fra Google. Picasa har lenge vært et veldig populært program for å kunne lagre, ordne og redigere

Norsk versjon. introduksjon. Pakkeinnhold. Tilkoblinger. SC016 Sweex 7.1 eksternt USB lydkort

Videoredigering med VideoPad

Fjerninstallasjon av Windows 7

Brukerveiledning for SMS fra Outlook

OVERFLATE FRA A TIL Å

HBF Drammen 2014 Tips og triks 1. Innhold... Side. Tips og triks

Transkript:

NTNU Fagrapport TDT4850 Middelalderens Nidaros i virtuell virkelighet 2011 1

Forord Denne rapporten handler om hvordan en gruppe i eksperter i team, i landsbyen Middelalderens Nidaros i Virtuell Virkelighet har laget en interaktiv 3d-modell og en film om klosteret på Munkholmen. Gruppen består av 5 personer fra forskjellige fagretninger på NTNU; Jan Eriksson og Frederik Vestre på master i datateknikk, Jens Sindre Høseggen på master i historie, Knut Aaberge Dahl på Master i marin teknikk og Helene Lyssand på master landskapsplanlegging. Gruppen har jobbet 1 dag i uka i løpet av hele våren med å gjennomføre oppgaven. Ian Reed og Øystein Ekroll har vært til stor hjelp med vært til stor hjelp med historisk informasjon og tips om rapporter fra historiske utgravninger med mer. Hovedkilden vår for informasjon om klosteret på Munkholmen har vært Christopher McLees, The Ruin Speaks, som er en rapport fra utgravninger på Munkholmen i 1988-1989. David Svanås har gitt gruppen opplæring i verktøyene (programmene) den har brukt, i tillegg har han hjulpet gruppen mye med å løse tekniske problemer med verktøyene vi har brukt når de har oppstått. Torbjørn Hallgren har vært landsbyleder og gitt tilbakemeldinger på rapportene vi har laget underveis, samt gitt oss rammer og hint om hva vi kan gjøre innenfor landsbyen. Trondheim, 13.04.2011 Frederik Magnus Johansen Vestre Jan Eriksson Helene Lyssand Jens Sindre Høsseggen Knut Aaberge Dahl i

1 Sammendrag Denne rapporten handler om hvordan en gruppe i Eksperter i Team har laget en interaktiv 3dmodell og film om klosteret på Munkholmen. Gruppen begynte med å jobbe med å beskrive oppgaven den skulle løse. Så prøvde gruppen å finne historisk bakgrunnsmaterialet som den kunne basere modellen og filmen på. Dessverre var det ganske lite bakgrunnsmateriale tilgjengelig. Etter å ha analysert bakgrunnsmaterialet som var tilgjengelig begynte gruppen å modellere øya Munkholmen, klosteret, samt en brygge i 3d Studio Max. De forskjellige modellene ble satt sammen i et verktøy for å lage spill ved navn Unreal Develpment Kit. Til slutt la gruppa på et forteller-lydspor, og natrulyder. Avslutningsvis blir samfunnsnytten til prosjektet og resultatet av prosjektet diskutert. Gruppa mener den har oppfylt problemstillinga og at filmen kan være nyttig til museumsformål, særlig på Munkholmen. ii

Innhold Forord... i 1 Sammendrag... ii 2 Innledning... 1 3 Problemstilling... 2 3.1 Mål for 3D modellen... 3 4 Bakgrunnsmateriale... 4 5 Teknologi... 6 5.1 Modellering i 3d Studio Max... 6 5.1.1 Oppretting av primitiver... 6 5.1.2 Modifikatorer... 6 5.2 Teksturering i 3D Studio Max... 7 5.3 Unreal Development Kit... 9 5.3.1 Lys... 9 5.3.2 Overføring av modeller... 9 5.3.3 Kollisjonsmodeller... 9 5.3.4 Teksturering... 10 5.3.5 Film i UDK... 12 5.4 Klipping og lydspor... 13 6 Eksterne bidrag... 15 7 Samfunnsnytte... 16 8 Diskusjon av resultat... 17 iii

Figurliste Figur 1: Steingulvet er sett mot nord 2.... 4 Figur 2: Rekonstruksjonstegning, Arne Berg 3... 4 Figur 3: Skisse over utgravinger... 5 Figur 4: Utstøting... 7 Figur 5: Utstøting som modelleringsteknikk. Det første bildet viser situasjonen før.... 7 Figur 6: Kutting... 7 Figur 7 Modeller med gjennomsiktige kollisjonsmodeller... 9 Figur 8 Teksturkanaler... 10 Figur 9: En 1 dimensjonal linje. De grønne strekene er normaler. De røde sirklene punkter. Den heltrukkede linja en linje som bruker normalene. Den stiplede en som ikke bruker dem.... 11 Figur 10: Fotograf: Jiri Havran http://www.statsbygg.no/eiendom/detalj?kompleks=502,... 16 iv

2 Innledning Eksperter i team (EIT) er et obligatorisk i alle mastergradsstudier og profesjonsstudier ved NTNU. Emnet er rettet inn mot et samarbeid i et tverrfaglig team. NTNU tilbyr ulike landsbytema er å velge mellom. Gruppe 3 har vært en del av landsbyen middelalderens Nidaros i virtuell virkelighet. Oppgaven handlet om å gjenskape middelalderens Nidaros virtuelt ved bruk av spillteknologi. Landsbyen har hatt flere eksterne samarbeidspartere Nidaros Domkirkes Restaureringsarbeider Vitenskapsmuseet Sverresborg Trøndelag Folkemuseum Riksantikvaren/NIKU Trondheim kommune 1

3 Problemstilling Gruppa har stått forholdsvis fritt til å definere problemstilling og produkt, men har tatt beslutningen på basis av foreslåtte oppgaver fra samarbeidspartnere og diskusjon med faglærer. Gruppa kom tidlig fram til en problemstilling den ville ha, men var usikker på om den kunne la seg gjennomføre. Den største usikkerheten gikk på om noen av de andre gruppene ville ha samme problemstilling eller lignende problemstillinger. At endelig problemstilling ikke skulle bestemmes før den fjerde landsbydagen, la begrensninger på hva gruppa kunne gjøre av forberedelser i forbindelse med oppgaven på denne dagen. Problemstillingen ble etter hvert formulert som følger: Hvordan så klosteret på Munkholmen ut, og hvordan utvikla Munkholmen seg i Middelalderen. En av grunnene til å velge et bygg på ei øy som problemstilling var at gruppa håpet å kunne dra nytte av Knuts fagkunnskaper innen Marin teknikk. I tillegg kunne Helenes kunnskaper innen digitale kart og arealplanlegging være nyttige når vi tok for oss ei hel øy, og ikke bare en bygning. Frederik og Jan sine kunnskaper fra datateknikk ble hovedsakelig brukt til å lettere lære avanserte dataprogrammer og forstå teorien bak programmene der det var nødvendig. Gruppa laga en konkret plan for hvordan produktet skulle være. Planen inneholdt flere delmål slik at det var mulig å lage et mer omfattende produkt dersom det var mer tid til rådighet. Hovedmålet var å lage klosteret på Munkholmen slik det kunne sett ut i Middelalderen. Andre mål var å lage flere forskjellige varianter for å vise hvor forskjellige modellene kunne blitt dersom man hadde gjort andre antagelser basert på den informasjonen som var tilgjengelig, samt å vise hvordan bygg på Munkholmen har utvikla seg fram til i dag. Alternative problemstillinger ble utredet slik at vi hadde muligheter til å bytte problemstilling dersom den første ikke lot seg gjennomføre. Den andre landsbydagen ble forskjellige forslag til problemstilling presentert. I den forbindelse ble Steinvikholmen presentert som en fin oppgave. Dette tolket gruppa til at det var lite informasjon om Munkholmen i Middelalderen, noe som delvis ble bekreftet av samarbeidspartnerne som var til stede. 2

Da gruppa fikk vite hvor lite informasjon som faktisk fantes om Munkholmen i Middelalderen vurderte den å bruke en av de andre alternativene. Etter vurderinger for og mot Munkholmen avgjorde gruppa til slutt at det mest hensiktsmessige for gruppa var å fortsette arbeidet med Munkholmen, og at gruppa kunne bruke kvalifisert tipping der informasjon manglet. 3.1 Mål for 3D modellen Etter diskusjon av problemstilling og bakgrunnsmateriale ble gruppa enig om å lage en 3dmodeller av: Munkholmen, med vegetasjon (gress og trær) Klosteret Brygge, med båt Modellene skal gi et så godt som mulig innblikk i hvordan klosteret, og resten av Munkholmen så ut i middelalderen, før det ble bygget en festning der. Grunnen til å ta med hele øya, og ikke bare modellere klosteret, er delvis for å skape en bedre ramme, og delvis fordi det vill passe godt inn i en modell av middelalderens Nidaros som lages som mastergrad på Institutt for Datateknikk. Gruppa ønsker i tillegg til å lage en kort film. En fim egner seg bedre til presentasjonsformål (kan nå et større publikum) enn et spill, og kan også legges ut på internett (f.eks YouTube). Jens var størst pådriver for å lage film fordi det gjorde at gruppa kunne utnytte historiekunnskapene hans i en enda større grad. 3

4 Bakgrunnsmateriale Klosteret på Munkholmen ble grunnlagt på 1100-tallet, av Sigurd Ullstreng, en av kong Mangus Barfots lendermenn. Enkelte engelske kilder sier at det var Knut den store som grunnla Nidarholm kloster allerede i 1028, men dette er kun spekulasjoner 1. Etter reformasjonen (1537) forfalt klosterbygningene, og på 1600 tallet ble holmen befestet i forbindelse med den svenske okkupasjonene av Trondheim 2. Prosjektet har av den grunn måtte støtte seg etter tolkninger (figur 2) av arkeologiske og skriftlige historiske kilder. 34 Figur 1: Steingulvet er sett mot nord 2. Figur 2: Rekonstruksjonstegning, Arne Berg 3 1 http://www.katolsk.no/praksis/klosterliv/artikler/kap_24 2 http://www.munkholmen.no/formidlingsplan.htm#nidarholm 3 http://www.munkholmen.no/foto.htm 4 http://www.munkholmen.no/vedlegg4/02.gif 4

Undersøkelser de siste 30 årene har avslørt følgende rester (fig. 3): I 1970 ble området bak den nåværende restauranten (kommandantboligen) undersøkt, hvor en fant rester av det som sannsynligvis var kapittelsalen. Gulvet i dette rommet bestod av heller (fig. 1) 5. I 1989 fant en rester som trolig utgjorde to langstrakte korkapeller. Utgravingen fant sted ved Falkenskjoldmessen. Denne bygningen har hatt store likhetstrekk med Trondheims eldste domkirke, Olav Kyrres Kristkirke. I likhet med Kristkirken må også kirken på Nidarholm ha vært beregnet på at man skulle kunne bevege seg i og omkring bygningen i prosesjon 4. Gruppen har også hatt kontakt med Ian Reed, som jobber for Norsk institutt for kulturminneforskning (NIKU). Han har fortalt at det at det stod flere bygninger på øya, men at disse ikke var undersøk i detalj. Videre ble det fortalt at bygningsmaterialet var stein, og de deler som var gravet frem besto av stein i veldig fin kvalitet. Figur 3: Skisse over utgravinger 1 5 http://www.munkholmen.no/munkholmens_historie.htm 5

5 Teknologi Vi har hovedsakelig brukt 3D Studio Max for modellering og Unreal Development Kit for å lage en interaktiv simulering og sette sammen modellene i en scene. Disse programmene er valgt fordi de er mye brukt i industrien, og fordi vi kunne få hjelp og veiledning i dem. Gruppemedlemmene synes det var lurt å bruke teknologi som gir dem nyttige erfaringer til seinere. I tillegg ble Crazy Bump brukt til å lage dybde på teksturer (beskrevet i avsnitt 5.3.4.2) 5.1 Modellering i 3d Studio Max Alle modellene i scenen ble laget i 3d Studio Max. Hovedgrunnen til at dette verktøyet ble valgt var at opplæring og veiledning ble stilt tilgjengelig. Andre grunner var at programmet var forhåndsinstallert på arbeidsmaskinene, samt at det er mye brukt i industrien og dermed kan være en fordel å kunne til senere. 3d Studio Max støtter flere forskjellige modelleringsteknikker og modelltyper, men gruppa fokuserte kun på å bruke polygonmodellering siden det var tilstrekkelig for å løse oppgaven og førte til at vi brukte mindre tid på opplæring i flere teknikker. 5.1.1 Oppretting av primitiver Det første som ble gjort når en modell ble laget var å opprette et primitiv. Eksempel på primitiver er bokser, sylindere, kuler med flere. Når et primitiv er valgt kan man velge plassering og utstrekning i 3d-visninga i 3d Studio Max. Deretter kan man stille inn parametere som høyde, bredde, antall ringer i en kule osv. 5.1.2 Modifikatorer Et primitiv er som oftest ikke tilstrekkelig til å beskrive en modell i en scene. Derfor brukes modifikatorer til å utvide og tilpasse modellene. 5.1.2.1 Multipoly Den viktigste modifikatoren som ble brukt var Editable Poly. Dette er en generalisering av en redigerbart nett (mesh) som består av punkter, kanter og flater. Nettet brukes til å approksimere et objekt. Vanligvis består et slikt nett av kun trekanter, men editable poly 6

tillater vilkårlige polygoner og gjør dem om til trekanter internt. Dette gjør det litt lettere å jobbe med modellene siden det ikke er nødvendig med så mange flater og kanter. Editable Poly lar brukeren flytte på et eller flere punkter, kanter eller flater i en modell. Man kan også lage nye punkter ved å kutte kanter i biter, og vha. utstøting (extrusion). Dette kan være veldig nyttig dersom man vil lage utstikkere. Det kan også brukes til å forlenge hele figuren i en retning ved å støte ut en hel side av modellen. Hele modeller kan lages på denne måten ut i fra en firkant. Figur 4: Utstøting Kutt (Cut) og relaterte verktøy kan brukes for å kutte en kant/flate i to slik at man kan få et nytt internt punkt som så kan flyttes for å få en mer detaljert modell. 5.2 Teksturering i 3D Studio Max Når man har laget ferdig modellen I 3D Studio Max kan man legge på tekstur. Dette er gjør man ved å spesifisere et bilde som skal gjentas på en modell, slik at man får et ønsket mønster på den. Bildet som skal brukes bør være et bilde som gjentar seg når man putter det inntil kopier av seg selv, slik at man skaper et mønster uten synlige kanter. Gruppa valgte www.cgtextures.com som hovedkilde for sine bilder. Først må man importere bildene. Dette gjøres via Material Editor. Figur 5: Utstøting som modelleringsteknikk. Det første bildet viser situasjonen før. Figur 6: Kutting 7

Her kan man laste inn bildene sine man vil bruke som materialer, og så be modellen bruke valgene. Når man har valgt hvilke sider som skal ha de gitte bildene bør man sørge for at teksturene pakkes på den rette måten rundt objektet, for å skape en bedre effekt. Dette gjør man ved å velge alle sidene som bruker samme type tekstur og vinkling via Polygon Select og spesifisere figur som de skal følge, via UVW Map. For veggene er det veldig lett å bare bruke et rektangel. Det gir gode resultater. For taket der i mot er det viktig at teksturen legges på i en vinkel slik at den ikke virker skjev eller vridd. Med denne metoden kan man også justere hvor stort bilde skal være. Ved mindre bilder vil teksturen gjenta seg oftere eller bli uklar. Prosessen over gjentas for alle overflate- typer til man har en passende tekstur på dem. Når dette er ferdig er modellen klar til å eksporteres til UDK. 8

5.3 Unreal Development Kit Unreal Development Kit ble brukt for å lage et interaktivt miljø og sette sammen modellene til gruppa i en scene. En underfunksjon som heter Matiné ble også bruk til å lage filmer som vises i spillmotoren, i motsetning til filmer som blir gjort om til en sekvens med bilder før den blir spilt av. 5.3.1 Lys Lys er viktig for at man skal kunne se hvordan scenene ser ut. Lys gir også stemning og gjør modellene mer realistiske. Det første lyset som ble lagt inn var sollys. Det er det viktigste lyset. Det fører til at noen områder blir belyst, mens andre ligger i skyggen. De områdene som ligger i skyggen var vanskelige å se, derfor ble små lokale lys lagt til slik at man skal kunne se alle sidene av bygningene som ble laget. Når man plasserer lys er det viktig å bruke færrest mulig lys, spesielt innen et gitt område. Lys er svært ressurskrevende, og det er derfor viktig å begrense mengden lys. 5.3.2 Overføring av modeller Først ble modellen modellert i 3D Studio Max, som beskrevet i avsnitt 5.1. Deretter ble modellene eksportert til et format som heter ASE. Filene ble så importert inn i UDK og satt inn i scenen til gruppa. For at de skulle passe inn i scenen måtte figurene skaleres, roteres og flyttes. For modeller som spilleren skal interagere med måtte det lages kollisjonsmodeller. 5.3.3 Kollisjonsmodeller Kollisjonsmodeller er forenklede modeller som brukes når et program skal vurdere om agenter (f.eks spillere) Figur 7 Modeller med gjennomsiktige kollisjonsmodeller 9

kan flytte seg til en ny posisjon. Disse modellene må dekke alle steder som agentene ikke skal kunne gå. En spiller må for eksempel ikke kunne falle gjennom bakken eller gå igjennom vegger. Det er viktig at modellene er så enkle som mulig slik at datamaskinen bruker minst mulig tid på å vurdere (regne ut) om agentene skal få lov til å flytte seg til et gitt sted. Kollisjonsmodellene kan lages automatisk av UDK basert på visualiseringsmodellene. Men man kan også lage modeller i 3D Studio Max med et spesielt navn som UDK så bruker som kollisjonsmodeller for modellen. Modeller som er laget automatisk i UDK har som oftest mindre detaljer enn manuelt lagde modeller, siden det er vanskelig for UDK å vurdere hvilke detaljer som er viktige og hvilke som kan utelates. 5.3.4 Teksturering Teksturering er også noe som gjøres i samarbeid mellom UDK og 3D Studio Max. I 3D Studio Max velger man hvilke deler av modellen som skal ha hvilken tekstur, og hvordan teksturene skal projiseres på modellen (se avsnitt 5.2 for detaljer). Deretter eksporteres modellene på nytt med teksturinformasjonen, og så oppdater dem i UDK. 5.3.4.1 Teksturteori Figur 8 Teksturkanaler Bilder som er lasta ned fra Internett eller overført fra kamera er flate bilder. De kan også ha ulik oppløsning. Noen oppløsninger kan skape problemer i UDK. Bildene ble derfor skalert slik at høyden og bredden hadde oppløsning 2 n og lagret i TGA-formatet. For å få overflatene til å se mer levende ut i UDK ble et program kalt Crazy Bump brukt til å prosessere bildene. Crazy Bump tar inn et flatt bilde (Figur 8a) og genererer andre teksturkomponenter basert på det bildet. Vi brukte teksturkomponentene normalkart (Figur 8b) og glanskart (eng: Specular map) (Figur 8c). 10

Glanskartlegging er en teknikk som brukes for å få mer realistiske høylys på en modell. Teknikken bruker et glanskart for å vite hvilke steder på modellen som skal ha høylys og hvilke som ikke skal ha det. Hvite piksler på kartet blir lyse på modellen, mens mørke piksler blir mørke. Normalkart En normal er en vektor som står 90 grader på en flate. Normalkart (avbildet i Figur 8b) er et bilde som gir retningen til normalene til en 3Dmodell. Normalkart blir brukt som grunnlagsmateriale i en teknikk kalt normal mapping 6. Som går ut på at man tar informasjon fra et normalkart og bruker som normaler til en 3D-modell. Disse normalene Figur 9: En 1 dimensjonal linje. De grønne strekene er normaler. De røde sirklene punkter. Den heltrukkede linja en linje som bruker normalene. Den stiplede en som ikke bruker dem. brukes av skyggeleggingsmodeller som regner ut hvilken farge hver piksel som viser modellen har når modellen gjøres om til et bilde. I Figur 9 gjør normalene (tegnet i grønt) at den heltrukkede svarte streken er bølget mellom punktene (røde sirklene). Hvis ikke normalene fra normalkartet brukes må normalene bli interpolert. Det kan se ut som den stiplede streken. I tre dimensjonale modeller vil normal-retningen måtte velges i 3 retninger (x,y,z). Derfor har normalkart 3 farger (Rød, Grønn, Blå) som tilsvarer og x-,y- og z- retningen. 5.3.4.2 Teksturering i UDK Når teksturene var prosessert av Crazy Bump ble de forskjellige teksturkanalene importert som separate bilder i UDK. Deretter ble et tomt materiale laget, og bildene dratt inn i materialet på riktig kanal. Til slutt ble materialet lagt til modellen på riktig teksturplass. 6 http://www.creativecrash.com/tutorials/normal-mapping-theory-and-practice 11

5.3.5 Film i UDK I Unreal Development Kit (UDK) har man mulighet til å lage en film som bruker spillets kamera. Dette gjøres ved å bruke Matinee perspektivet. Først legger man til et kamera i modellen og velger denne. Så åpner man Kismet, legger til en ny matinee og bruker kameraet. Når man har satt opp et kamera til en mappe, kan man begynne å lage kamera-bevegelser. Dette gjøres ved å lage kontrollpunkter som kameraet skal innom på et gitt antall sekunder i filmen. Matinée-rammeverket vil lage en automatisk kamerabevegelse mellom disse kontrollpunktene. Man har flere alternativ for hvordan kameraet skal bevege seg mellom disse punktene. Det mest vanlige er å interpolere en kurve mellom dem. Dette gir en glatt overgang mellom hvert kontrollpunkt, uten bråe akselerasjoner og hakkete kameravendinger. Det er også mulig å bruke lineære bevegelser der hvor det skulle passe. 12

Den enkleste måten å definere disse kontrollpunktene på er ved å flytte tidsmarkøren til ønsket tid, og så bevege kameraet i perspektiv-modus til ønske plassering, for å så trykke enter for å legge til et kontrollpunkt. På denne måten kan man raskt bestemme en løype gjennom miljøet man har, og korrigere tidspunktene hvis kameraet går for raskt noen steder. Når man har laget en løype kan man forhåndsvise selve filmen i perspektiv-modus. Dette gir en veldig god følelse av hvordan kamerabevegelsene fungerer i praksis, og gir rom for å modifisere punktene der hvor det skulle være nødvendig. 5.4 Klipping og lydspor Når man har laget en film i UDK er det i utgangspunktet ment at den skal vises som en delsekvens i et spill. Gruppen ville ha filmen i et format som var lettere å se og distribuere. Derfor måtte filmen eksporteres. Dette kan gjøres i UDK ved å spesifisere bestemte parametere når man starter det. UDK tar da et skjermbilde hvert 1/30s sekund. Disse bildene blir så lagret i BMP. For filmen til gruppa resulterte det i ca 6000 BMP filer på ca 2.5 MB hver, eller ca 14 GB med bilder totalt. Dette ble litt mye å jobbe med for de videoredigeringsprogrammene som var tilgjengelige, derfor ble bildene konvertert til JPEG, og dermed komprimert til 1/10 av størrelsen. Deretter ble tekst lagt til filmen, både som introduksjon, og rulletekst. Rulleteksten er et bilde som blir flyttet oppover etter hvert som tiden går. Lyd ble lagt til for å gjøre filmen mer 13

levende. Først tok gruppen opp en fortellerstemme og la den til for å få fram mer historie i filmen. Fortellerstemmen ble tatt opp i flere deler slik at gruppen kunne ta opp deler om igjen når det oppsto stamming eller noen kom og forstyrret opptakene. Deretter ble fuglelyder, bølgeskvulp og korsang lagt til for å skape mer stemning. Volumet på disse klippene ble justert flere ganger i løpet av filmen, både for å passe med innholdet, og for å ikke overdøve fortellerstemmen. 14

6 Eksterne bidrag Båten som er med i modellen er laget av gruppe 3 ved eksperter i team Nidaros i virtuell virkelighet 2009. Gruppen som har laget klosteret har bygget videre på modellen; teksturert den samt lagt på mast og seil. Den gregorianske sangen på filmen er fra archive.org og heter Gregorian mass chant. Rettighetene til sangen er frigitt og kan dermed brukes fritt. Gruppen hentet også diverse lydklipp fra freesound.com. Klippene er opptak av bølgeskvulp, fuglekvitter og måkelyder. Disse klippene er gitt ut under Creative Commons - Sampling Plus 7. Denne lisenser tillater ikke å kun legge hele lydsporene til en film, men siden vi har mikset lydsporene sammen, og lagt det under en fortellerstemme anser vi ikke det å dekke vår bruk. Å ta opp fuglekvitter og bølgeskvulp hadde vært en god del jobb, derfor er det fint å kunne ferdige opptak fra Internett. Alle filene som er brukt har vi sjekket lisensene på og de legger ingen begrensninger på bruk av filmen. 7 http://creativecommons.org/licenses/sampling+/1.0/ 15

7 Samfunnsnytte Munkholmen er i dag et populært sted for trøndere og turister, da en kan benytte seg av ulike tilbud som gaida turer, restaurantbesøk, og bademuligheter. Landskapet på øyen preges i dag av den sekskantete festningen (fig. ), som tok form på slutten av 1600 tallet. 3D modellen gruppen har laget kan av den grunn gi et innblikk i hvordan øya så ut i middelalderen før festningen ble laga. Figur 10: Fotograf: Jiri Havran http://www.statsbygg.no/eiendom/detalj?kompleks=502, I tillegg til å lage en 3d-modell har gruppa laget en kort film. Filmen er lettere å bruke til presentasjonsformål, i tillegg til at det er lettere å legge ut en film på internett (f.eks på YouTube) enn ett spill (som må lastes ned, installeres mm.). Bruksområder for modellen og filmen kan bla. være som en installasjon, eller som en del av Munkholmens nettside. En/ et av ulempene ved modellen og filmen er at den har liten historisk forankring (se bakgrunnsmaterial, punkt 3). En måte å gjøre dette mer tydelig på, og dermed mindre problematisk er å lage flere alternativ for bygningene. Modellen kan også brukes som basis for andre EIT prosjekt, samt inkluderes som del av en modell som produseres på IDI av hele middelalderens Trondheim. 16

8 Diskusjon av resultat 3D-modellen er basert på et historisk tynt grunnlag, men gruppen synes likevel at den har klart å nå det minste ambisjonsnivået i problemstillingen: Lage en modell av klosteret på Munkholmen, slik det kan ha sett ut i Middelalderen. De andre målene; å lage flere forskjellige tolkninger, samt å vise utviklingen over tid ble ikke gjennomført. Grunnen til at ikke utviklingen over tid ble vist var at gruppen ikke kunne finne tilstrekkelig informasjon til å gjøre det. Å lage forskjellige tolkninger ble prioritert ned i forhold til det å lage en film. Prosjektet kan brukes i andre EIT prosjekt. En kan da tenke seg følgende forbedringspotensial: Forbedre teksturen av øy og bygningene, eventuelt synliggjør de delene som er blitt utgravd. Bygge på modellen i form av interiør/møblering, legge til personer, eller å lage en gravlund 17