Kodėl verta imtis tokio projekto ir kas jį gali įgyvendinti
Virtualūs miestų modeliai – tai ne tik technologinis žaisliukas ar akademinis eksperimentas. Tai galinga priemonė, leidžianti sugrąžinti prarastą istoriją, pažvelgti į tai, kaip gyveno mūsų protėviai, ir suprasti, kaip keitėsi miesto architektūra. Šiauliai, kaip ir daugelis Lietuvos miestų, prarado nemažą dalį savo istorinio paveldo – tiek dėl karų, tiek dėl sovietmečio pertvarkymų. Dabar turime unikalią galimybę bent virtualiai atstatyti tai, kas buvo.
Gera žinia ta, kad tokiam projektui nebereikia brangios programinės įrangos ar specialaus išsilavinimo. Žinoma, tam reikės laiko, kantrybės ir noro mokytis, bet bet kas, turintis kompiuterį ir interneto ryšį, gali pradėti kurti tokius modelius. Ar esate studentas, istorijos entuziastas, ar tiesiog žmogus, norintis išmokti kažko naujo – šis projektas jums prieinamas.
Tačiau būkime sąžiningi: tai nėra greitas procesas. Tikėtis, kad per savaitę sukursite visą senamiesčio modelį, būtų naivu. Bet jei turite tikslą ir metodiškai dirbate, rezultatai gali būti įspūdingi. Svarbiausia – žinoti, nuo ko pradėti ir kokius šaltinius naudoti.
Archyviniai šaltiniai: kur ieškoti informacijos apie senus Šiaulius
Prieš pradedant kurti 3D modelį, reikia surinkti kuo daugiau vizualinės ir tekstinės informacijos. Čia prasideda tikrasis detektyvo darbas. Šiauliams turime keletą puikių šaltinių, kuriuos verta išnaudoti.
Pirmas sustojimas – Šiaulių „Aušros” muziejus, kurio archyvuose saugoma daug senosios fotografijų, atvirukų ir dokumentų. Muziejaus skaitmeninės kolekcijos dalis prieinama internetu, bet tikrai verta apsilankyti ir fiziškai – ne viskas yra skaitmeninta. Darbuotojai paprastai mielai padeda ieškant konkrečios medžiagos.
Lietuvos centrinis valstybės archyvas ir Šiaulių apskrities archyvas – čia rasite senus miesto planus, statybos dokumentus, kartais net fasadų brėžinius. Ypač vertingi tarpukario laikotarpio dokumentai, kai Šiauliai aktyviai augo ir modernizavosi. Tiesa, darbas su archyviniais dokumentais reikalauja laiko – reikia užpildyti prašymus, kartais laukti, kol dokumentai bus atnešti iš saugyklų.
Nepamirškit ir skaitmeninių platformų: epaveldas.lt, limis.lt, Europeana kolekcijos. Čia galite rasti ne tik nuotraukų, bet ir senų žemėlapių, kurie labai pravers kuriant modelio pagrindą. Ypač naudingi Vokietijos kariuomenės daromi žemėlapiai iš Pirmojo pasaulinio karo laikų – jie būdavo labai detalūs.
Ir dar vienas šaltinis, kurį daugelis ignoruoja – privačios kolekcijos ir senosios atvirukai. Antikvarinėse parduotuvėse, internetiniuose aukcionuose ar tiesiog pas senus šiauliečius galima rasti unikalių fotografijų. Kartais tokia nuotrauka gali atskleisti detales, kurių nerasite jokiame oficialiame archyve.
Nemokamos programos, kurios tikrai veikia
Dabar pereikime prie praktinės dalies. Kokias programas naudoti? Rinka pilna įvairių įrankių, bet daugelis jų arba per sudėtingi pradedantiesiems, arba kainuoja neprotingai daug. Laimei, yra ir puikių nemokamų alternatyvų.
Blender – tai pagrindinė programa, kurią naudosite 3D modeliavimui. Taip, iš pradžių ji gali atrodyti bauginanti su visais tais meniu ir mygtukais, bet yra tūkstančiai nemokamų pamokų YouTube. Blender bendruomenė – viena aktyviausių, todėl bet kokiai problemai rasite sprendimą. Programa galingesnė nei kai kurios mokamos alternatyvos, o jos galimybės tekstūravimui ir apšvietimui – puikios.
QGIS – nemokama GIS (geografinių informacinių sistemų) programa, kuri pravers dirbant su istoriniais žemėlapiais. Galite importuoti senus žemėlapius, juos georeferuoti (suderinti su šiuolaikinėmis koordinatėmis) ir eksportuoti kaip pagrindą savo 3D modeliui. Tai gali skambėti sudėtingai, bet iš tikrųjų yra gana paprasta, kai suprantate pagrindinius principus.
GIMP arba Photopea (pastaroji veikia naršyklėje) – tekstūrų redagavimui. Senas nuotraukas reikės valyti, koreguoti spalvas, kartais net rekonstruoti trūkstamas dalis. Photopea puiki tuo, kad beveik identiška Photoshop, bet visiškai nemokama.
MeshLab – jei planuojate dirbti su fotogrametrija (3D modelių kūrimą iš nuotraukų), ši programa padės valyti ir optimizuoti gautus modelius. Nors seniems pastatams fotogrametrija ne visada tinka (nebent turite labai daug istorinių nuotraukų iš skirtingų kampų), bet kai kuriems elementams gali būti naudinga.
Dar viena programa, apie kurią retai kas kalba – Sweet Home 3D. Ji sukurta interjero projektavimui, bet puikiai tinka greitam pastatų išdėstymui plane. Galite pradėti nuo čia, o vėliau eksportuoti į Blender detalesniam darbui.
Nuo žemėlapio iki trijų matmenų: pirmieji žingsniai
Turite surinktą medžiagą, įdiegėte programas – dabar kas? Pradėkite nuo bazinio plano sukūrimo. Atidarykite QGIS, importuokite seną Šiaulių žemėlapį (pavyzdžiui, iš 1930-ųjų) ir georeferuokite jį. Tai reiškia, kad nustatysite bent kelis taškus, kurie egzistuoja ir šiandien – pavyzdžiui, bažnyčios kampas, gatvių sankryžos. Programa tada pritaikys seną žemėlapį prie šiuolaikinių koordinačių.
Kai turite georeferuotą žemėlapį, eksportuokite jį kaip vaizdą ir importuokite į Blender kaip reference image (pamatinį vaizdą). Dabar galite pradėti modeliuoti pastatų kontūrus. Nesistenkite iš karto kurti detales – pradėkite nuo paprastų dėžių, kurios atitinka pastatų pėdsakus žemėlapyje.
Štai čia prasideda tikrasis darbas. Kiekvienam pastatui reikės nustatyti aukštį. Jei turite istorinių nuotraukų, galite bandyti įvertinti aukštį pagal langų skaičių (paprastai vienas aukštas – apie 3-3.5 metro). Kartais archyviniuose dokumentuose rasite tikslius duomenis, bet dažnai teks spėlioti remiantis vizualine medžiaga.
Kai turite bazinę pastatų masę, galite pradėti pridėti detales: langus, duris, stogo formas. Čia ir prasideda tikrasis modeliavimas. Blender turi puikią įrankių rinkinį – Array modifieris leidžia greitai sukurti pasikartojančius elementus (pavyzdžiui, langų eilę), o Mirror modifieris – simetriškai modeliuoti.
Tekstūros ir realybės pojūtis: kaip nepaversti modelio plastmasiniu
Vienas didžiausių pradedančiųjų klaidų – ignoruoti tekstūras. Galite sukurti tobulai tikslų geometrinį modelį, bet be tinkamų tekstūrų jis atrodys kaip žaislas. Tekstūros suteikia gyvenimo – plytų faktūrą, tinko netobulumas, medžio grūdus.
Laimei, internete yra daug nemokamų tekstūrų šaltinių: textures.com (ribotai nemokamas), ambientCG.com, polyhaven.com. Pastarosios dvi svetainės siūlo visiškai nemokamas, aukštos kokybės PBR tekstūras (Physically Based Rendering – fiziškai pagrįstas atvaizdavimas), kurios Blender atrodo puikiai.
Bet štai problema: senos tekstūros. Šiaulių pastatai XX amžiaus pradžioje atrodė kitaip nei šiuolaikinės tekstūros. Čia pravers jūsų surinktos istorinės nuotraukos. Galite iškirpti tekstūras tiesiog iš senų fotografijų – pavyzdžiui, plytų sienos fragmentą, medines duris. GIMP ar Photopea padės išvalyti šias tekstūras, pašalinti perspektyvos iškraipymus ir padaryti jas kartojamas (tileable).
Dar vienas svarbus aspektas – weathering, arba sendinimas. Nauji pastatai atrodo per švarūs. Pridėkite purvo sluoksnius kampuose, išblukusias spalvas, gal net trūkumus. Blender Node Editor leidžia kurti sudėtingus tekstūrų sluoksnius, kur galite maišyti skirtingas tekstūras pagal įvairius parametrus.
Nepamirškit aplinkos. Tušti pastatai be jokio konteksto atrodo keistai. Pridėkite grindinio tekstūras, gal keletą medžių (nors senamiestyje jų galbūt nebuvo daug), gatvės lempas, net smulkius elementus kaip suoliukus ar vandens kolonėles. Šie smulkūs dalykai labai prisideda prie bendro įspūdžio.
Interaktyvumas: kaip paversti modelį ne tik gražiu vaizdu
Statinis 3D modelis – tai gražu, bet interaktyvus modelis – tai visai kitas lygis. Žmonės gali juo vaikščioti, tyrinėti detales, gal net matyti, kaip pastatai keitėsi skirtingais laikotarpiais. Kaip tai pasiekti nemokamai?
Sketchfab – tai pirmoji ir paprasčiausia galimybė. Ši platforma leidžia nemokamai įkelti 3D modelius (su tam tikrais poligonų skaičiaus apribojimais) ir įterpti juos į bet kurį tinklapį. Jūsų modelis taps interaktyvus – žmonės galės jį sukioti, priartinti, pažiūrėti iš įvairių kampų. Sketchfab palaiko anotacijas, todėl galite pridėti informacinius taškus – pavyzdžiui, paspaudus ant konkretaus pastato, pasirodytų jo istorija ir senosios nuotraukos.
Jei norite daugiau kontrolės, galite naudoti Three.js – tai JavaScript biblioteka, leidžianti kurti interaktyvius 3D vaizdus tiesiai naršyklėje. Tiesa, tam reikės bent bazinių programavimo žinių. Bet yra daug pavyzdžių ir šablonų, kuriuos galite pritaikyti savo poreikiams. Su Three.js galite sukurti tikrą virtualią ekskursiją, kur vartotojas gali „vaikščioti” po senus Šiaulius.
Dar viena įdomi galimybė – Unity su WebGL eksportu. Unity turi nemokamą versiją, kuri visiškai pakankama tokiems projektams. Galite sukurti pilnavertę interaktyvią aplinką su vaikščiojimo mechanika, garso efektais, net NPC (ne žaidėjo valdomi personažai), kurie galėtų pasakoti istorijas. Unity mokymosi kreivė šiek tiek statesni, bet rezultatas gali būti įspūdingas.
Nepamirškit VR galimybių. Jei turite prieigą prie VR akinių, galite eksportuoti savo modelį VR formatui. Virtualios realybės patirtis senuose Šiauliuose būtų tikrai unikali. Blender modeliai gali būti eksportuojami į platformas kaip Mozilla Hubs, kuri leidžia kurti socialines VR patirtis nemokamai.
Klaidos, kurių geriau išvengti (ir kaip jas ištaisyti)
Dirbant su tokiu projektu, neišvengsite klaidų. Geriau iš anksto žinoti, kokios pasitaiko dažniausiai, kad neprarastumėte laiko ir nervų.
Per daug poligonų – tai klasika. Pradedantieji dažnai kuria pernelyg detalius modelius, kurie vėliau tampa neįmanomi atvaizduoti realiame laike. Jei planuojate interaktyvumą, turite optimizuoti. Naudokite normal maps ir bump maps vietoj tikros geometrijos ten, kur įmanoma. Pavyzdžiui, plytų faktūra gali būti tekstūra su normal map, o ne kiekviena plyta modeliuota atskirai.
Ignoruoti mastelio tikslumą – dar viena dažna klaida. Jei pastatai bus netinkamo dydžio vienas kito atžvilgiu, viskas atrodys keistai. Naudokite reference objektus Blender – pavyzdžiui, žmogaus figūrą (apie 1.7m aukščio), kad visada galėtumėte patikrinti proporcijas.
Neišsaugoti versijų – tai skamba banaliai, bet negalite įsivaizduoti, kiek kartų girdėjau istorijų apie prarastą darbą. Blender turi automatinio išsaugojimo funkciją, bet geriau patys reguliariai išsaugokite skirtingas versijas. Naudokite aiškią pavadinimų sistemą: „Siauliai_v01”, „Siauliai_v02” ir t.t.
Bandyti padaryti viską tobulai iš karto – tai tiesioginis kelias į perdegimą. Geriau turėti užbaigtą, bet ne tobulą modelį, nei neužbaigtą tobulą. Pradėkite nuo pagrindų, paskui grįžkite ir tobulinkite. Iteratyvus procesas veikia daug geriau.
Nepasitikrinti faktų – kai neturite tikslių duomenų, lengva pradėti fantazuoti. Bet jei kuriate istorinį modelį, turite būti kuo tikslesni. Jei neesate tikri, geriau palikite neutralų variantą arba aiškiai pažymėkite, kad tai rekonstrukcija pagal ribotas žinias.
Bendruomenė ir bendradarbiavimas: kodėl neverta dirbti vieniems
Toks projektas – puikus bendradarbiavimo objektas. Vienas žmogus vargu ar turi visų reikalingų įgūdžių ir laiko. Bet jei sujungsite istorikus, 3D menininkus, programuotojus ir vietinius entuziastus, rezultatas gali būti daug įspūdingesnis.
Sukurkite atvirą projektą. Įkelkite savo modelius į platformas kaip GitHub (taip, ne tik kodui!) arba specializuotas 3D turinio platformas. Leiskite kitiems prisidėti. Galbūt kas nors turi unikalių nuotraukų, kurias galėtų pasidalinti. Galbūt kas nors geriau moka tekstūruoti ir galėtų patobulinti jūsų darbus.
Bendradarbiaukite su vietinėmis institucijomis. Muziejai, bibliotekos, mokyklos – visi jie galėtų būti suinteresuoti tokiu projektu. Muziejai galėtų suteikti prieigą prie archyvų, mokyklos galėtų įtraukti tai į edukacinius projektus. Kartais net galima gauti nedidelį finansavimą ar bent techninę pagalbą.
Dokumentuokite procesą. Kurkite blog įrašus, video, dalijkitės savo išmoktu. Tai ne tik padės kitiems, bet ir jums patiems – rašydami apie tai, ką darote, dažnai geriau suprantate savo procesą ir radate sprendimus problemoms.
Kai pikseliai tampa istorija: ką daryti su baigtu modeliu
Tarkime, jūsų modelis baigtas (arba bent pakankamai baigtas, kad galėtumėte jį parodyti). Kas toliau? Kaip užtikrinti, kad jis neužsidarytų jūsų kompiuteryje, o taptų naudingu ištekliu?
Viešinkite lokaliai. Susisiekite su vietiniais laikraščiais, radijo stotimis. Tokie projektai paprastai sulaukia dėmesio – tai ir technologijos, ir istorija, ir vietinis patriotizmas. Organizuokite pristatymą muziejuje ar bibliotekoje. Žmonės mėgsta matyti savo miesto istoriją atgyvenančią.
Integruokite į edukaciją. Mokyklos galėtų naudoti jūsų modelį istorijos pamokose. Studentai galėtų tyrinėti, kaip keitėsi miestas, palyginti su šiuolaikiniais Šiauliais. Tai daug įdomiau nei tiesiog skaityti vadovėlius.
Kurkite virtualias ekskursijas. Ypač aktualu dabar, kai vis daugiau dalykų vyksta nuotoliniu būdu. Žmonės, išvykę iš Šiaulių, galėtų virtualiai aplankyti savo gimtąjį miestą tokį, kokį jį prisimena jų seneliai.
Plėtokite toliau. Galbūt pradėjote nuo vienos gatvės ar vieno kvartalo. Kodėl nesitęsti? Galite pridėti skirtingus laikotarpius – parodyti, kaip tas pats pastatas atrodė 1920-aisiais, 1940-aisiais, 1960-aisiais. Galite pridėti interaktyvių elementų – garsų, animacijų, istorinių personažų.
Dalijinkitės duomenimis atvirai. Jei įmanoma, padarykite savo modelius prieinamus kitiems tyrėjams. Naudokite atviras licencijas (pavyzdžiui, Creative Commons). Jūsų darbas galėtų tapti pagrindu dar didesniems projektams – gal kas nors kurs žaidimą, filmą ar kitą kūrinį, pagrįstą jūsų tyrimais.
Tokių projektų vertė ne tik galutiniame produkte. Pats procesas – archyvų tyrinėjimas, mokymasis naujų įgūdžių, bendradarbiavimas su žmonėmis – tai patirtis, kuri praplečia akiratį. Ir kas žino, gal jūsų sukurtas modelis įkvėps kitus panašiems projektams kitose Lietuvos vietose. Galbūt po dešimtmečio turėsime virtualią visą istorinę Lietuvą, prieinamą bet kam su interneto ryšiu. Tai skamba ambicingas, bet visi dideli dalykai prasideda nuo mažų žingsnių – ir jūsų Šiaulių modelis gali būti vienas iš jų.