TDT4850 Ekperter i Team Middelalderens Nidaros i virtuell virkelighet Steinvikholmen slott Prosjektrapport

TDT4850 Ekperter i Team Middelalderens Nidaros i virtuell virkelighet Steinvikholmen slott Prosjektrapport Gruppe 5 Håkon Jacobsen Vegar Kåsli Camilla Marylene Minani Christian Nielsen Audun Tovslid 4. mai 2011

2

Innhold 1 Innledning 6 2 Oppgavebeskrivelse 6 2.1 Problemstilling...................................... 6 2.2 Begrunnelse for valg av oppgave............................. 7 2.3 Målsetning........................................ 7 3 Gruppens tverrfagelige kompetanse 7 4 Arbeidsmetode 8 4.1 3D-modellering...................................... 8 4.1.1 Modellering.................................... 8 4.1.2 Modellering av landskapet............................ 12 4.1.3 Teksturering................................... 13 4.1.4 Teksturering av landskap............................ 15 4.2 Filmproduksjon...................................... 16 4.2.1 Kameraoppsett.................................. 16 4.2.2 Rendering..................................... 17 4.2.3 Manus....................................... 18 4.2.4 Lyd........................................ 18 4.2.5 Redigering.................................... 18 5 Diskusjon 20 5.1 Borgens utforming.................................... 20 5.2 Presentasjon........................................ 21 5.3 Videre arbeid....................................... 21 6 Konklusjon 22 A Manus 23 3

B Innlevert midlertidig problemstilling 25 4

Figurer 1 Fra grunnplan til modell................................. 8 2 Tidlig modell sett fra perspektiv............................ 9 3 Modell av tårn...................................... 10 4 Pro Boolean eksempler.................................. 10 5 Foto av skyteglugge................................... 11 6 Modell av skyteglugge.................................. 11 7 Ferdig modellert borg uten teksturer.......................... 12 8 Modellering av landskap ved hjelp av høydekart.................... 13 9 UVW Mapping modifier................................. 14 10 Teksturer......................................... 14 11 Ferdig modellert borg med teksturer.......................... 15 12 Overgangsutjevning................................... 15 13 Overgang mellom gress og stein............................. 16 14 Endelig kamerabane................................... 17 15 Filmredigering i Windows Live Movie Maker..................... 19 16 Alternative varianter av hovedtårnet.......................... 21 5

1 Innledning Dette prosjektet er utført i emnet Eksperter i Team, heretter referert til som EiT. Emnet er obligatorisk for alle master- og profesjonsstudier ved NTNU Norges teknisk-naturvitenskaplige universitet. Gjennom dette emnet skal studentene benytte sine erfaringer og fagkompetanse til å utvikle sin samspillskompetanse ved å arbeide i team om et felles mål. Tverrfagligheten kommer godt til syne i gruppen, der gruppemedlemmene studerer henholdsvis psykologi, datateknikk, kommunikasjonsteknologi, fysisk planlegging og energi og miljø. Gruppen er en del av landsbyen Middelalderens Nidaros i virtuell virkelighet. Det overordnede målet i denne landsbyen er å fremstille og konservere den voksende kunnskapen om Trondheims lange historie ved hjelp av spillteknologi. Mer spesifikt skal prosjektet resultere i en film laget ved hjelp av 3D-modelleringsverktøy som viser hvordan enkelte steder eller bygninger i Trondheim kan ha sett ut under middelalderen. Denne prosjektoppgaven har tatt for seg Steinvikholmen slott. Rapporten presenterer først problemstilling, målsetning og en begrunnelse for valg av tema. Så følger en kort beskrivelse av den tverrfagelige kompetansen i gruppen. Deretter belyses de ulike verktøyene og teknologiene benyttet til å realisere 3D-modellen og filmen. Til slutt diskuteres større valg og avveininger som ble gjort, og i hvilken grad målene i problemstillingen ble oppnådd. 2 Oppgavebeskrivelse Steinvikholmen Slott var et militært festningsverk som ligger på en liten øy ved Steinvik i Stjørdal kommune. Den ble oppført av daværende erkebiskop Olav Engelbrekstsson. Med tiden har borgen både blitt benyttet som steinbrudd [1] og utsatt for naturlig forfall, så kun ruinene gjenstår i dag. Siden borgen var et stort og komplekst byggverk har det vært nødvendig å avgrense oppgaven til kun å fokusere på borgens eksteriør. 2.1 Problemstilling Prosjektet skal produsere en 3D-modell av hvordan Steinvikholmen slott sannsynligvis så ut da det stod ferdig oppført rundt år 1530. I tillegg til å modellere det konkrete bygget har det vært et fokus på å belyse borgen i en historisk kontekst: Hva var formålet med med borgen, hvorfor var dens utforming slik den var, i hvilken grad oppfylte den sin tiltenkte funksjon. 6

2.2 Begrunnelse for valg av oppgave Valget av problemstilling ble tatt på bakgrunn av en rekke forslag og ønsker fremmet av representanter fra henholdsvis Nidaros Domkirkes Restaureringsarbeider (NDR) og NTNU Vitenskapsmuseet. Disse institusjonene hadde mange temaer som de ønsket å belyse nærmere og var alle interessante muligheter for en oppgave. Spesielt mente Øystein Ekroll fra NDR at Steinvikholmen slott kunne være et spennende tema, siden det ikke var blitt utført noe arbeid på dette emnet i EiT tidligere. At Ekroll i tillegg stilte seg til disposisjon for en guidet ekskursjon til festingen bidrog også til gruppens valg av dette temaet. 2.3 Målsetning Målet med oppgaven har vært å levere et produkt som kan gjøre det lettere å danne seg et bilde av hvordan festingen kan ha sett ut i sin storhetstid. Modellen skal også kunne bli en del av en mulig fremtidig permanent utstilling. Håpet er også at 3D-modellen kan være et utgangspunkt for fremtidige EiT-grupper. 3 Gruppens tverrfagelige kompetanse Gruppen hadde en høy grad av tverrfaglighet, sammensatt av studenter fra henholdsvis psykologi, datateknikk, kommunikasjonsteknologi, fysisk planlegging og energi og miljø. Kun et av gruppemedlemene hadde noen bakgrunn innenfor datagrafikk, gjennom fag som bildeteknikk og visualisering. Det var derimot ingen som hadde noe erfaring med verktøyene som var tilgjengelig i prosjektet. Gruppen var sammensatt av flere personer med en generell teknisk bakgrunn og dette gjorde det lettere å kommunisere ideer innad i gruppen, samt benytte modelleingsverktøyene til å realisere målene i problemstillingen. Det var også kunnskaper innen historie og arkeologi i gruppen. I arbeidet med det historiske kildematerialet var denne kompetansen en viktig faktor for å opprettholde en kildekritisk tilnærming. 7

4 Arbeidsmetode 4.1 3D-modellering Valget av 3D-modelleringsverktøy falt på Autodesk 3ds Max Design 2011. Programmet er levert av Autodesk, som også leverer flere andre modelleringsverktyøy som AutoCAD og Autodesk Maya. Autodesk 3ds Max er en alt-i-et løsning for 3D-modellering, animasjon og rendering. Siden alt kan gjøres i et program, slipper man å benytte seg flere programmer. Dette er et viktig punkt siden vi både har begrenset tid og lite kunnskap om bruk av programmet. Leksjonene som følger med 3ds Max [2] har vært den viktigste kunnskapskilden for oss gjennom prosjektet, og sammen med andre leksjoner på nettet og samtaler med kontaktpersoner i faget utgjør det det vi har av tilgjengelig materiale på verktøyet. 4.1.1 Modellering Oppsett av 3ds Max er viktig når man arbeider med flere modeller som til slutt skal brukes i en felles produksjon. Enheten som brukes bør samsvare for at skaleringen skal være lik, og dette bør settes i Units Setup, før man begynner selve modelleringen. (a) Grunnplan (b) Seksjoner (c) Modell ovenfra Figur 1: Fra grunnplan til modell Siden grunnplanet i figur 1a [3] ble utgangspunktet for modelleringen, samt at referansene til mål i NIKUs Temahefte 23 [1] er i meter, ble enheten satt til meter. For å lage objekter har 3ds Max flere standard geometrisk objekter som kan benyttes, slik som boks, kjegle, sfære, sylinder etc. Ved å ta utgangspunkt i den objekttypen som ligner mest på det resultatet man ønsker, og så forme det ved å endre oppsettet av det, kan man modellere meget 8

komplekse objekter. Grunnplanet i figur 1a kan deles inn i flere seksjoner, som lar seg modellere ved å ta utgangspunkt i disse standard objektene. I figur 1b ser man hvilke standard objekter som ble brukt for hver seksjon, henholdsvid bokser og sylindre. Det er verdt å merke at dette er 3D objekter, så hvert objekt har en høyde, selv om den ikke er riktig spesifisert på dette tidspunktet. Som nevnt må de standard objektene endres på for å få et mer riktig utseende. 3ds Max har flere måter å gjøre dette på, enten ved hjelp av modifiere eller ved å konvertere objektet til editable mesh, editable poly, med flere. Etter konvertering til editable poly får man tilgang til den indre strukturen til objektet eller polyederet. Et polyeder består her av flere bestanddeler. Alle hjørner på polyederet er en vertex, og mellom disse strekes det opp rette kanter eller edges. Tre eller flere kanter kan omslutte en flate eller polygon. I tillegg til disse bestanddelene består et editable poly av border, som er at flere tilstøtende kanter ikke utspenner en flate, og element som er et subpolyeder i objektet. Figur 1c viser et tidlig bilde av modellen av borgen ovenfra. Her er hjørnene på hvert polyeder flyttet i samsvar med figur 1a, for å oppnå mest mulig riktig fasong på borgen. Det er også lagt til flere hjørner og kanter for å kunne lage skrå tak. Figur 2 viser modellen med overflater i perspektiv. Her er det enklere å se takformen. Figur 2: Tidlig modell sett fra perspektiv På dette stadiet er dimensjonene i x- og y-retning, altså grunnflaten, på hvert objekt satt, men z-retningen eller høyden er uspesifisert. Utgangspunktet for selve tårnet er som sagt en sylinder, mens taket har utgangspunkt i en kjegle. Som det går frem av figur 3 er det lagt til noen detaljer for å gi et mer naturtro inntrykk av tårnet. Skyteglugger og en flaggstang på toppen av taket er lagt til. Skytegluggen ble laget som en selvstendig modell slik at den kunne importeres, siden den skulle gjenbrukes mange ganger. 9

Figur 3: Modell av tårn To polyeder kan kombineres ved å bruke boolske operasjoner på dem, for å skape et nytt polyeder med en mer kompleks struktur. I 3ds Max finnes det flere verktøy som gir denne funksjonaliteten, blant annet boolean og pro boolean. Pro Boolean er et compound objekt, som betyr at dette objektet skapes bestående av andre objekter. Funksjonaliteten vises i figur 4. Her er A og B de to objektene som pro boolean tar utgangspunkt i. C er resultatet av A union B, mens D er A subtract B. Figur 4: Pro Boolean eksempler Framgangsmåten er og først starte med en sylinder, som man ved hjelp av verktøy slik som extrude, bevel, og modifiere som spherify, få det til å ligne på innsiden av rommet vist i figur 5. Det andre polyederet som brukes er en standard boks, med en passende størrelse. Ved å bruke subtract-funksjonen i pro boolean, med boksen som første objekt og den formede sylinderen som 10

Figur 5: Foto av skyteglugge andre objekt, ender man opp med et resultat lik det i figur 6. Figur 6: Modell av skyteglugge Denne skytegluggemodellen ble importert inn i modellen for tårnet, og ble plassert i henhold til grunnplanet i figur 1a, samt at de stemte med bilder fra ekskursjonen. For at disse skulle være synlige i sylinderen, måtte polygoner i tårnveggen fjernes. De ble lagt til sylinderens editible poly som egne elementer, ved å bruke attach- verktøyet. Med unntak av skytegluggene i den nederste etasjen, er det stor usikkerhet om hvor mange det 11

var og hvor de var plassert. Resultatet tar utgangspunkt i en antakelse om at den andre etasjen bare ble brukt av erkebiskopen, og at det derfor ikke var utplassert kanoner i dette rommet. Utifra det bestemte detaljnivået var begge tårnene så og si like, bortsett fra i størrelse. Tårnmodellen ble derfor brukt for begge tårnene, og siden den er modellert utifra det største tårnet, også kalt Bonden, måtte den skaleres ned før det ble brukt til det andre. Tårnet ble også modellert med brystvern istedenfor tak, men denne modellen ble ikke brukt i den endelige produksjonen. Kanonen som er vist i figur 5 ble også modellert. De samme verktøyene som ble benyttet for å forme hulrommet, ble brukt for å forme kanonløpet. Andre detaljer som bør trekkes fram er brystvernet over inngangspartiet og gavlet. Figur 7: Ferdig modellert borg uten teksturer 4.1.2 Modellering av landskapet For en militær festing er beliggenhet en vital faktor som også var tilfellet for Steinvikholmen, der plasseringen på en øy var et sentralt poeng. For å kunne presentere festningsverket på en realistisk måte, måtte også landskapet inkluderes i modellen. Å modellere landskapet viste seg å være mer utfordrende enn først antatt. Menneskelige konstruksjoner som bygninger og gjenstander har ofte en mer regulær utforming, med relativt tydelige linjer og repeterende mønstre. Naturlige formasjoner derimot, er langt mer irregulære og utydelige. Dette gjorde det vanskelig å få til modeller som så virkelige og naturtro ut. Ønsket var å gjenskape topologien til øya, det vil si høydeforskjellene i landsskapet. 3ds Max har en del verktøy beregnet for dette formålet. De enkleste går under navnet Paint Deformation-kontrollere og er frihåndspensler som kan dras over flater på modellen for å oppnå effekter som; løfting, senking, utjevning, sammenstilling, utvidelse med mer. Disse er meget nyttige ved mindre justeringer i et område og generelt for å få et landskap til å se mer naturlig ut. Ulempen at de er dårlige til å skape presise gjengivelser av et større område. Til dette har 3ds Max en spesiell modifier kalt Displace som anvendes på et 3D-objekt. Displace benytter en bitmap til å kalkulere hvor mye de forskjellige delene av en flate skal heves eller senkes relativt til hverandre. Ved å supplere et høydekart over et område som input bitmapet til Displace kan man relativt enkelt skape en 12

nøyaktig gjengivelse av et landskap. Dette er vist i figur 8b. (a) Høydekart (b) Landskapsmodell Figur 8: Modellering av landskap ved hjelp av høydekart Høydeforskjellene på øya er for små til at de vises i tilgjengelige kartprogrammer, så disse kan ikke brukes til å generere høydekart. Løsningen ble å lage et eget høydekart manuelt i tegneprogrammet Microsoft Paint, og kan sees i figur 8a. Opptegningen er basert på et nøyaktig håndtegnet kart fra 1875 laget av Ziegler [6]. 4.1.3 Teksturering For å få modellene til å se mer naturtro ut, benyttes en teknikk som kalles teksturmapping for å gi overflatene i modellen riktig farge og utseende. Det går ut på å påføre et bilde (teksturen) på overflater i et objekt. En av hensiktene med denne metoden er å gjenbruke et lite bilde mange ganger på samme overflate, slik at overflaten får et naturlig utseende uten at man trenger å bruke et bilde som er like stort som overflaten. Mange overflater har den heldige egenskapen at de inneholder mønstre eller er tilsynelatende veldig uniforme, slik at en repetert tekstur vil gi en stor likhet. Teksturer har et annet koordinatsystem enn det vi bruker for modellering. Vanlig notasjon for disse tekstur koordinatene, er UVW for 3D-koordinater. For vår modellering er det tilstrekkelig med 2D teksturer, så W-koordinaten benyttes ikke. For å påføre teksturen til overflaten, blir hvert hjørne i overflaten tildelt en UV-koordinat. I 3ds Max importerer man teksturer og legger dem på objekter ved hjelp av Slate Material Editor. Denne editoren lar brukeren påføre overflater mer enn bare teksturer, og kan brukes til f.eks bumpmapping, som endrer flatenormalene, slik at når lys beregnes vil overflaten virke ujevn. Avhengig av detaljnivået og belysningen som benyttes i rendering, så kan dette være et fint verktøy for å gi et inntrykk av at overflater er av et bestemt materiale. De standard polyeder som lages har automatisk en riktig UV-mapping, slik at teksturer som påføres har et forvented utseende, men etter at operasjoner slik som insert vertex, insert edge blir benyttet, kan denne UV-informasjon ødelegges. 3ds Max har derfor flere modifiere som styrer UV-koordinatene slik at objektet får et forventet utseende. 13

På de forskjellige borgseksjonene ble det benyttet en modifier kalt UVW Mapping. Den kontrollerer hvordan UV koordinatene skal være, uavhengig av objektet. Seksjonene i borgen er stort sett rektangulære, så box mapping parameteret ble brukt, som vist i figur 9 Figur 9: UVW Mapping modifier (a) Borgmur (b) Tak (c) Skyteglugge (d) Dør Figur 10: Teksturer Teksturene som er brukt i modelleringen er hentet fra cgtextures.com [5]. De er valgt på grunn av sin likhet med det som ble observert under ekskursjonen til Steinvikholmen. Enkelte teksturer, slik som for tak og dør, finnes det ingen kilder for. Der ble det valgt noen som virket plausible, samt at de ga det riktige visuelle inntrykket som vi ønsket å ha i produksjonen. Når teksturene i figur 10 påføres modellen i figur 7 ved hjelp av UVW Mapping-modifikatoren får man resultatet som ses i figur 11. 14

Figur 11: Ferdig modellert borg med teksturer 4.1.4 Teksturering av landskap Som nevnt tidligere er det utfordrende a fa naturlandskaper til a se virkelighetstro ut. Spesielt gjelder dette for teksturering. Siden landskapet ikke var hovedforma let med modellen ble det valgt a forenkle arbeidet ved a benytte et lite antall teksturer. Dette var en avveining mellom hvor naturtro og presis modellen skulle bli, og hvor lang tid arbeidet ville ta. Tilslutt ble det benyttet en gresstekstur, en fjelltekstur, en tekstur for leirebunnen og en for vannet. Disse teksturene var tilstrekkelige til a skape et grovt inntrykk av hvordan landskapet ser ut. Et stort problem var derimot a fa overgangen mellom de forskjellige teksturene til a se naturlige ut, spesielt mellom gress- og fjellteksturen. Siden polygonene er rektangulære ble grensene preget av et sagtannutseende som illustrert i figur 12a. (a) Teksturproblem (b) Verktøy (c) Resultat Figur 12: Overgangsutjevning Løsningen pa dette var a benytte seg av en Paint-Deformation-kontroller (se seksjon 4.1.2 side 12), kalt Pinch/Spread. Det denne friha ndspenselen gjør er a dra punkter i et lite omra de nærmere hverandre (eventuelt spre dem fra hverande) og gjør det dermed mulig a justere en punktkonstellasjon til et ønsket utseende. Effekten av denne penselen er vist i figur 12b og 12c. Fremdeles var det et problem at overgangen mellom de forskjellige teksturene var alt for bra. I 15

overgangspolygonene skifter det fra utelukkende gresstekstur pa den ene siden til utelukkende fjelltekstur pa den andre. Dette gir et veldig tydelig skille som vist i figur 13a, og skaper et unaturlig inntrykk. (a) Før (b) Blandingskart (c) Etter Figur 13: Overgang mellom gress og stein For disse overgangspolygonene benyttet vi i stedet en type teksturmateriale som kalles Composites, det vil si sammensatte materialer. Med et slikt materiale legger man de teksturene man ønsker a blande sammen lagvis ovenpa hverandre. I utgangspunktet vil kun det øverste laget være synlig, siden det er null transparens gjennom teksturen. Ved bruk av de enkleste kontrollene kan transparensen til et hvert lag justeres fra 0 til 100% for a slippe de underliggende teksturene igjennom. Problemet med denne metoden er at det gjøres uniformt over hele teksturen og gir ikke den ønskede effekten. For mer presis kontroll over hvordan teksturene blandes kan man legge til en mask-bitmap til et et lag for a justerer alfa-kanalen (transparensen) for denne teksturen. Slike bitmaps kan genereres gjennom egne verktøy eller tegnes manuelt. Den siste metoden benyttet og det ble laget en enkel bitmap som skapte en gradvis overgang fra helt svart til helt hvitt, som vises i figur 13b. Ved a anvende denne pa det øverste laget (gresset) ville fjellteksturen slippe mer og mer igjennom (ovenfra og ned). Resultatet er vist i figur 13c. 4.2 Filmproduksjon For at scenen med modellen skal bli om til en film, ma en spesifiser et eller flere kamera og hvordan disse skal oppføre seg over en bestemt tidsperiode. Kameraene presenterer scenen fra sin synsvinkel, og det er dens bevegelser og fokuspunkt som vil bli det man ser i hvert enkelt bilde i filmen. Na r bildene tilslutt settes sammen ender man opp med en film, som viser et bestemt antall bilder per sekund. 4.2.1 Kameraoppsett Kameraobjekter er spesielle objekter man finner under Create - Cameras menyen. 3ds Max har to typer kamera som kan benyttes: Free Camera og Target Camera. For denne produksjon ble det valgt a benytte sistnevnte. Target camera besta r av to objekter som kan spesifiseres, selve kameraet og dets fokuspunkt eller 16

target. Kameraets bevegelse bestemmes av posisjonen til kameraobjektet ved hver tidsenhet. Fokusobjektet kan bevege seg uavhengig av kameraobjektet, og vil til enhver tid være den retningen man ser. For at kamerabanen skal være jevn og uten noen forstyrrende bevegelser festes kameraet til en kurve eller spline, som spesifiseres i scenen. En kubisk spline har den egenskap at den ikke har noen brå overganger langs banen, og er derfor anbefalt å bruke for kamerabaner [4]. Selve kamerabanen ble bestemt med hensyn på flere aspekter. Den måtte gi seeren nok tid til å beskue hele borgen på den tiden vi hadde fastsatt. Hastigheten måtte samtidig ikke bli for høy slik at detaljer ble borte. I figur 14 ser man den endelige kamerabanen. Figur 14: Endelig kamerabane 4.2.2 Rendering Prosessen som lager hvert enkelt bilde utifra scenen man har spesifisert, kalles rendering. Dette er en prosess som tar lang tid selv for enkle scener, og for store, komplekse scener kan det ta flere uker, selv med kraftige datamaskiner. En stor del av det som krever mye beregningskraft er lyssetting. Da vi var ferdig med 3Dmodelleringen og kameraoppsettet var det ikke nok tid igjen til å rendre scenen med en bedre lyssetting, hvis rendringen skulle bli ferdig i tide til presentasjonen. Hvert av bildene som blir beregnet kan settes sammen til en film, ved at dette blir spesifisert i Render Setup. Andre parametre for filmen må også spesifiseres her. Formatet til filmen etter renderingen var 640x480 AVI. Denne filmfilen var helt ukomprimert og selv om den bare varte i ca 3 minutter, så var den på hele 2 GB. Løsningen ble her å bruke et ekstern program, Handbrake 17

[7], til å konvertere til MP4-formatet. Da ble den endelige filen kun på 43 MB. 4.2.3 Manus Det var enighet i gruppen om at en fortellerstemme var å foretrekke, noen steder også supplert med tekst. Dermed ble det viktig å få på plass et godt manus, både for å sikre at vesentlig informasjon ikke ble glemt, men også for å sørge for at det var en rød tråd gjennom hele presentasjonen. Et annet viktig aspekt med manuset var at det lot oss komme med noen historiske opplysninger før selve modellen vises, som satte presentasjonen inn i en historisk kontekst. Å kombinere både tekst og fortellerstemme er også noe som bidrar til å tilrettelegge presentasjonen for hørselshemmede og svaksynte. Grunnen til at det ikke er lagt på tekst under selve modelleringsfilmen, er at denne kunne komme til å virke forstyrrende. Hovedpoenget med filmen var at folk skulle legge merke til detaljer i modelleringen, og ikke teksten. Manuset er å finne i sin helhet i vedlegg A. 4.2.4 Lyd I og med at ingen på gruppen hadde tilgang på en portabel lydopptaker ble vi raskt enige om at lyden kunne spilles inn med et vanlig headset med mikrofon. Selve innspillingen ble gjort med programmet Free Sound Recorder. Et ganske enkelt program som lar deg lagre lydfilene direkte til MP3, WMA eller WAV format. Det var ønskelig å ha en fortellerstemme med en dialekt med lokal tilhørighet og da falt valget på Christian Nielsen, den eneste trønderen i gruppen. Lydinnspillingene ble foretatt ved to separate anledninger, i forskjellige miljø. Den siste delen, som skulle spilles av under selve 3ds Max-filmen, ble innspilt på universitet etter at selve renderingen var ferdig. I fravær av et egnet rom å spille inn lyd i, måtte dette gjøres i en stille del av IT-bygget. Her ble kvaliteten noe dårligere og lydnivået på innspillingen ble litt lavere. 4.2.5 Redigering Den endelige redigeringen og sammensetningen av filmen ble gjort i Windows Live Movie Maker. Dette er et meget enkelt redigeringsprogram som tilbyr et lite, men lett anvendelig sett av funksjoner for behandling av lyd og video. I tillegg til videoen generert fra 3ds Max la vi til noen ekstra scener: En introduksjon, tekstlig fakta om borgen, bilder og en avsluttende rulletekst. I tillegg ble fortellerstemmen lagt over de riktige stedene i videoen. Figur 15 viser et bilde fra prosessen. Som nevnt tidligere ble lydfilene spilt inn ved to anledninger, dette resulterte i lydnivåer som ikke var fullstendig identiske med hverandre. I Windows Live Movie Maker måtte det derfor gjøres en nivåjustering av alle lydfilene for å oppnå et konsistent lydspor. I redigeringsfasen ble det også eksperimentert med bakgrunnsmusikk som skulle spilles gjennom hele filmens lengde. Dette ble etterhvert droppet da det tok bort fokuset fra fortellerstemmen og presentasjonen av faktastoffet. Tilslutt var det kun i rulleteksten at musikken ble benyttet. Musikksporet var et klassisk stykke kalt Riu, Riu, Chiu, skrevet av Mateo Flecha på 1500-tallet 18

Figur 15: Filmredigering i Windows Live Movie Maker og fremført og arrangert for gitar av Jon Sayles. Filen er hentet fra nettsiden http://www.jsayles.com/familypages/earlymusic.htm og gjort tilgjengelig av landsbyleder Torbjørn Hallgren. 19

5 Diskusjon Underveis i prosessen ble det gjort flere viktige valg og avgrensninger for oppgaven. Vi vil i denne delen kommentere og begrunne noen av de valgene vi tok. 5.1 Borgens utforming Innledningsvis ble det utformet en relativt åpen problemstilling (se vedlegg B). Denne skisserte kun våre overordnede mål for oppgaven og gikk i liten eller ingen grad inn på spesifikke detaljer. Dette ble gjort bevisst fordi ingen på gruppa hadde noen tidligere praktisk erfaring med 3Dmodellering, noe som gjorde det vanskelig å fastsette et realistisk ambisjonsnivå. Vi ønsket ikke å komme i en situasjon hvor vi ble låst til en spesifikk implementasjonsdetalj som kunne vise seg å bli langt mer tidkrevende enn først antatt. Snarere ville vi presisere og utvikle problemstillingen etterhvert som vår kjennskap til verktøyene økte. Den eneste reelle avgrensingen vi gjorde var å utelukke hvordan menneskenes liv var på borgen og hvordan borgen fungerte i daglig virke. Å inkludere animerte mennesker i modellen visste vi var et langt mer komplisert arbeid enn kun å modellere en statisk borg, samt at en slik vinkling ville kreve et helt annet nivå av kildegranskning og historiekunnskaper enn hva vi besatt. I tillegg til denne rent tekniske begrunnelsen, fikk vi også forståelsen av at Øystein Ekroll, som har vært vår viktigste samarbeidspartner og kilde, primært ønsket å få et bilde av hvordan borgen kan ha sett ut under sin storhetstid. Med utgangspunkt i problemstillingen vurderte vi forskjellige tilnærminger til modellen. Én mulighet innebar og kun fokusere på hovedtårnet i borgen, som var det opprinnelige forslaget til Øystein Ekroll. Vi valgte å se bort fra denne muligheten av to grunner. For det første følte vi at et enslig tårn ville virke ufullstendig uten å ha en borg og se det i kontekst med. Vi ønsket å skape et inntrykk av hvordan hele borgen kan ha sett ut på 1500-tallet og mente det kunne bli vanskelig å danne seg det bildet på bakgrunn av kun ett tårn. For det andre ville en mer spisset fokusering på kun en liten del av borgen medføre at detaljgraden nødvendigvis måtte økes på dette utsnittet. For borgen som helhet fantes det relativt god dokumentasjon på hvordan den mest sannsynlig må ha sett ut, men for spesifikke detaljer er grunnlaget mindre. Vårt ønske var å skape en modell som var så tro mot den ekte borgen som mulig, men en detaljfokusering ville medføre at våre gjetninger ble langt mer dominerende. De to mest markante og synlige valgene vi har tatt når det gjelder borgens utforming har vært toppen av tårnene og overbygningen over hovedporten. Når det gjelder tårnene har vi valgt en gjengivelse som tilsvarer majoriteten av de historiske kildene vi har benyttet; en variant med skrånende tretak, som vist figur 16a. Dette er også i samsvar med hvordan slottet i Riga har sett ut, som trolig var den viktigste inspirasjonskilden for Steinvikholmen slott [1]. Samtidig laget vi også en alternativ variant, vist i figur 16b, som kan ha vært en mulig utforming av tårnene med bruk av brystvern, kanskje har det også eksistert et lite skytterloft med skyteglugger (ikke vist i figur). Da vi bestemte oss for å presentere Steinvikholmen som helhet isteden for å kun fokusere på hovedtårnet var det naturlig å se bort fra denne alternative varianten. Angående overbygningen over hovedporten, se figur 11, er denne kun en antagelse fra vår side. Vi har ikke kunnet oppdrive tegninger eller beskrivelser som forklarer hvordan denne delen kan 20

(a) Hovedtårn med tretak (b) Hovedtårn med brystvern Figur 16: Alternative varianter av hovedtårnet tenkes å ha sett ut. Vår modell baserer seg på antagelsen om at porten, som har vært mellom 3 til 4 meter høy, har blitt dratt opp via et vinsjesystem som enten har vært utenpå eller inne i overbygningen. Da må høyden ha vært minst så høy som angitt i vår modell for å kunne dra opp porten. 5.2 Presentasjon I begynnelsen av prosjektet var det planlagt å vektlegge det historiske aspektet i en langt større grad, men vi valgte å nedprioritere dette til fordel for en presentasjon mer fokusert på modellen. Først og fremst var det en avgrensing av oppgaven basert på oppgavens hovedformål, nemlig å presentere byggverket Steinvikholmen slott. Som en følge av dette valget var det naturlig å holde videoen mest mulig knyttet opp til modellen vi hadde laget. Bakgrunnsinformasjon ble kun tatt med i den grad det var nødvendig for å illustrere et poeng om borgen. 5.3 Videre arbeid Til sist vil vi påpeke at modellen på ingen måte er en fullstendig modell. I et videre arbeid er det en rekke deler av modellen som kan forbedres for å skape en enda bedre fremstilling av Steinvikholmen. Vi nevner her noen få områder vi mener kunne være interessante problemstillinger å se nærmere på: Interiør. Foreløpig er modellen vår kun et tomt skall uten indre oppdeling i rom og vegger. I en fremtidig modell kunne man kanskje gå inne i borgen og se hvordan festingen ser ut fra innsiden. Animering. Modellen vår er helt statisk og fremstår dermed som relativt livløs. Ved å legge til animasjoner kan man skape en langt mer involverende og underholdende presentasjon. Her er det potensiale til å skape store scener som involverer mennesker og deres liv på borgen, men også en helt enkel animasjon, som et vaiende flagg eller en avfyrende kanon, kan løfte modellen til et annet nivå. 21

Teksturering. Som nevnt tidligere er teksturering en av de mest utfordrende sidene ved 3Dmodellering. Modellen vår har benyttet meget enkle teksturer og få avanserte funksjoner. Spesielt kan landskapet og naturen rundt borgen gjøres langt mer naturtro og realistisk. 6 Konklusjon Vi føler at vi har klart å svare på spørsmålene i problemstillingen på en tilfredsstillende måte. Videoen gir et tydelig bilde på hvordan Steinvikholmen slott kan ha sett ut under middelalderen. I tillegg skulle den historiske informasjonen, presentert både gjennom lyd, tekst og bilde, være lett forståelig for de fleste målgrupper. Samtidig vil det være enkelt å legge til eller fjerne innhold fra filmen hvis det skulle være ønskelig. For eksempel kunne man i en mulig utstilling ønske å endre lydsporet eller legge til musikk for å bedre tilpasse filmen til det miljøet den vises i. Referanser [1] Sæbjørg W. Nordeide, Steinvikholm slott - på overgang fra middelalder til nyere tid, NIKU Temahefte 23, 2000. [2] Autodesk 3ds Max Tutorials, http://download.autodesk.com/us/3dsmax/2011/help/ index.html, sist besøkt 5. April 2011. [3] Fredrik B. Wallem, Steinvikholm http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/ 66/Steinvikholm\_grunnplan.jpg, 1917. [4] Fredrik Andersson, Bezier and B-spline Technology, Master s thesis, Department of Computing Science, UMEÅ University (Sverige), 2003. [5] CGTextures, Textures for 3D, graphic design and Photoshop, http://www.cgtextures.com/, sist besøkt 10. April 2011. [6] Ziegler, Kart over Steinvikholm med omgivelser, http://upload.wikimedia.org/ wikipedia/commons/2/27/steinvikholm\_kart.png, 1875. [7] Handbrake 0.9.5, http://handbrake.fr, sist besøkt 3. Mai 2011. 22

A Manus SLIDE 1 I 1517 spikret Martin Luther sine 95 berømte teser opp på kirkedøren i Wittenberg, og startet reformasjonen. Dette skulle bli en politisk og religiøs maktkamp som i løpet av 1530-årene hadde spredd seg helt til Skandinavia, hvor Norge på denne tiden var underlagt Danmark. Da Danmark innførte reformasjonen ved kongelig påbud i 1536, ble Norges politiske selvstendighet sterkt redusert. SLIDE 2 På denne tiden var Olav Engelbrektsson erkebiskop i Nidaros. Reformasjonen medførte at erkebiskopens sterke stilling ble utfordret av den danske kongen. Olav, som hadde en dyp nasjonalfølelse og en mistro til danskene som undertrykte landet, havnet dermed i opposisjon til kongen. Det må nok ha vært denne striden som fikk Olav til å bygge Steinvikholm slott utenfor Skatval i Stjørdal. Erkebispegården, som var hans hovedsete i Nidaros, anså han ikke til å være noe egnet forsvarsverk. SLIDE 3 Steinvikholmen var det eneste befestede slottet på strekningen mellom Vardø og Bergen da det ble bygd. Slottet er også det største byggverkene under reformasjonstiden, og var den sterkeste festningen i landet, trolig også i Nord-Europa. SLIDE 4 Teorier rundt byggingen av slottet baserer seg på at erkebiskop Olav Engelbrektsson eller andre i hans krets, på en av sine reiser, kan ha sett borgen i Riga og brukt denne som utgangspunkt under oppføringen av Steinvikholmen. I dag er det kun grunnplanet av slottet som er bevart i sin opprinnelige form. FILM Slottets lokalisering til en holme gav klare fortrinn i forhold til den våpenteknologi som rådde. Det skyts en kunne bruke fra båt var langt svakere enn det en kunne ha permanent i slottet. Eventuelle fiender måtte derfor landsette tropper for å kunne bruke effektive skyts, og dermed kom de innen skuddavstand fra slottet og i særlig grad de to tårnene. De to runde kanontårnene i slottet kunne skyte i alle himmelretninger og var nok en tøff utfordring for alle som prøvde å innta borgen. Hvis vi måler slottets forsvarsevne i hvilken grad borgherren er beskyttet, er det i Steinvikholm slott lagt en ekstrem vekt på slottets forsvarsevne. Sammenlignet med øvrige borger i inn- og utland var Steinvikholm slott svært moderne for sin tid med en tilpasning til artilleri som senere borger i Skandinavia kopierte. Forsvaret har utelukkende vært basert på kruttvåpen. Det største av tårnene, som vi ser her, hadde skyteglugger som kunne beskyte hovedporten og selve veien opp til slottet. Tårnet hadde en diameter på 20 meter og ca 5 meter tykke vegger. Det litt mindre tårnet i nordøst, med en diameter på 17 meter, hadde en hemmelig utgang ned mot båtene i havnen, godt skjult av bergknauser, som erkebiskopen kunne bruke som fluktrute under beleiring. Enhver adkomst til slottet måtte skje gjennom den godt bevoktede hovedporten. Og om man skulle klare å bryte seg i gjennom, sto det en kanon inne i slottet siktet direkte mot porten. Utvendige murer på slottet var ca 4 meter tykke, og de fire tilnærmet like lange fløyene omslutter borggården fullstendig, slik at anlegget fremstår som helt lukket. Det er få skriftlige kilder om 23

utformingen av slottet, så vi kan bare anta at det har vært minst to etasjer i hele slottet, og muligens en vaktetasje på toppen. Høyden på tårnene er også usikker, men det er ikke urealistisk å tenke minst 3 til 4 etasjer. Med tanke på antall faste beboere, nevner kilder at det trolig var nærmere 50, men slottet kunne huse så mange som opp til 500 under beredskap. Ifølge opplysninger vi har, ble borgen aldri erobret ved ren kamp. Kun forhandlinger og mangel på drikkevann er oppgitt som årsak. Det er tydelig at det har forekommet trefninger ved slottet, men det later ikke til at en ved konkrete kamphandlinger har lyktes i å trenge inn i borgen. 24

B Innlevert midlertidig problemstilling Problemstilling EiT 2011 Gruppe 5 Tema: Steinvikholmen Vi ønsker å fokusere på hvordan borgen på Steinvikholmen kan ha sett ut i sin fullførte form og hva dens tiltenkte intensjon var. Med utgangspunkt i dette overordnede målet vil vi legge særlig vekt på: borgens funksjon i historisk tid, hvilken innvirkning dette har på borgens utforming og konstruksjon, hovedtårnet og dens antatte størrelse og utseende, borgens historiske signifikans og plassering. Vi vil i utganskpunktet ikke fokusere på borgen i daglig virke eller hvordan menneskenes liv var på borgen. 25