Fotogrammetrian hyödyntäminen pelisuunnittelussa

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia 3D-mallien valmistamista valokuvien avulla. Fotogrammetria on tieteenala, jonka avulla objektista otettuja valokuvia voidaan hyödyntää kyseessä olevan objektin tarkkoihin mittauksiin sekä 3D-mallien valmistukseen. Opinnäytetyön painopiste on fotogrammetrian hyödyntämisessä etenkin pelisuunnittelussa. Tutkimuksen aikana pyrittiin löytämään vastauksia siihen, miten fotogrammetria toimii käytännössä ja miten sitä hyödynnetään tällä hetkellä eri aloilla. Tavoitteena oli myös löytää optimaalinen tapa tuottaa fotogrammetrisesti 3D-malleja, joita voidaan käyttää pelisuunnittelussa. Teoriaosuuden alussa käydään lyhyesti läpi fotogrammetrian historiaa. Tämän jälkeen selvitetään fotogrammetrian keskeisimpiä periaatteita kirjallisuuden kautta. Tutkimuksessa tutustutaan myös eri menetelmiä käyttäviin nykyaikaisiin fotogrammetrisiin sovelluksiin. Teoriaosuuden viimeisessä osassa tutustutaan tarkemmin fotogrammetriseen valokuvaukseen sekä fotogrammetrisen ohjelmiston toimintaan. Opinnäytetyön työosuudessa opittua teoriaa sovelletaan käytännössä. Työn aikana valmistetaan fotogrammetrisesti realistisia 3D-malleja käytettäväksi pelitason suunnitteluun, samalla optimoiden fotogrammetrista työnkulkua. Myös reaaliaikaisen renderöinnin asettamat vaatimukset otetaan huomioon työn aikana. Työosuuden lopputuloksena on useita realistisia 3D-malleja, jotka pystyttiin onnistuneesti viemään luotuun peliympäristöön.

This thesis examines the development of 3D models from photographs. Photogrammetry is a field of science that utilizes photographs taken from an object to produce accurate measurements and 3D models of the said object. The emphasis of the thesis is on photogrammetry in game design. The study aims to discover how photogrammetry works and how it is currently utilized in different fields. The thesis also aims to find an optimal way of producing 3D models that can be used in game design. The first part of the thesis reviews the history of photogrammetry. The second part deals with the main principles of photogrammetry through literature. The study also introduces a few modern photogrammetric applications using different techniques. The last part of the theory explores photography and photogrammetric software in more detail. The theory is then implemented in practice. The case part focuses on creating realistic 3D models for game design, while optimizing the photogrammetric workflow. The restrictions of realtime rendering are also taken in to consideration. The results of the case part are multiple 3D models that have been succesfully imported to a game environment.