Kaupunkisään visualisointi Unreal Enginessä

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli rakentaa demosovellus Ylelle sään visualisointikäyttöä varten. Työn toimeksiantajana toimi Yle-Sandbox, joka edistää innovaatiota sekä ideoiden nopeaa testausta. Toimeksiantona oli kokeilla, voisiko Google Mapsin kolmiulotteisen Helsingin kaupungin tuoda Unreal Engine-pelimoottoriin ja luoda sinne säätila. Testausten jälkeen raportoitiin tulokset ja luotiin projektidokumentaatio. Lisäksi valittua toteutustapaa vertailtiin muihin menetelmiin toteuttaa kaupunki. Näitä olivat kaupungin mallinnus käsin Blenderissä, fotogrammetria, NeRF ja Gaussian Splatting. Projektissa käytettiin Unreal Enginen versiota 5.1.1., ja säätila toteutettiin Ultra Dynamic Sky -liitännäisellä. Kaupunki tuotiin Unreal Engineen Google Maps Platformin -ohjelmointirajapintaa ja Cesium-liitännäistä käyttäen.

Demon luominen onnistui hyvin, ja se vastasi pääosin Ylen asettamiin tavoitteisiin. Muihin toteutusmenetelmiin verrattuna Googlen 3D-kartan tuominen Unreal Engineen oli ylivoimaisesti nopein ja helpoin tapa, mikä miellytti Yleä. Tuloksena syntyi demosovellus, jossa pystyy liikkumaan vapaasti ilmassa missä päin maailmaa tahansa ja vaihtamaan säätilan nopeasti halutunlaiseksi. Vaihtoehtoina ovat esimerkiksi vesisade tai lumimyrsky. Vuorokaudenaika ja vuodenaika ovat myös säädettävissä. Säätiloissa ovat mukana myös äänet.

Tulevaisuudessa sovellukseen voitaisiin hakea suoraan säätiedot Ilmatieteen laitokselta ja toteuttaa ne automaattisesti. Jatkokehityksessä kaupunkien katutason tarkkuustasoa pitäisi parantaa katutasolla liikkumista varten. Myös sään vaikutusta kaupunkiin pitäisi parantaa luomalla vuodenaikojen ja yöajan efektit ja parantaa ympäristön reagointia säähän. Sovellukseen olisi tarpeellista kehittää helppo käyttöliittymä, jolla voisi hallita maailman asetuksia. Opinnäytetyön tuotoksen käyttöönotto ei ole vielä varmaa, koska tehty tutkimus oli vasta idean ensimmäinen testausvaihe ja se tarvitsee vielä lisää tutkimista ja kehittämistä. Valmis sovellus tulisi toimimaan Ylen säälähetysten visuaalisena tukena.

The purpose the thesis was to create a demo application in Unreal Engine to be used in weather visualisation for The Finnish broadcasting company Yle. The goal was to test if three-dimensional model of Helsinki could be brought into Unreal Engine by using Google Maps and to create a dynamic weather system within it. The method used to create the city was also compared to other alternative techniques. The project utilised Unreal Engine version 5.1.1.

The creation of the demo was successful and swift, and Yle was satisfied with the application. It enables free aerial movement globally, allowing users to change weather conditions instantly, from rain to snowstorm. Users can also adjust daytime and season settings, with added atmospheric sound effects.

In the future the application could fetch weather data directly from the Finnish Meteorological Institute and implement them automatically. Enhancements should focus on improving the level of detail for ground-level movement, refining seasonal and nighttime effects, and refining environmental responsiveness. A user interface could also be created. The actual implementation of the project remains uncertain, as it is in the initial testing phase. The final product would work as a visual support for the Yle weather broadcast.