Як 3D-друк допомагає у створенні “відео 360”

Боже, благослови Чака Халла та Скотта Крампа!

Наш перший прототип для сферичних зйомок

Вище представлено фото нашого першого власного прототипу кріплення (або “рігу”, від англ. rig — спорядження, обладнання) для камер Xiaomi Yi. Я створив 3D-моделі його частин в онлайн-редакторі Tinkercad, а потім роздрукував їх на 3D-принтері MakerBot Replicator 2. Саме це кріплення ми використовували для наших перших “відео 360".

На Львівській Ратуші

В цій статті я хочу розповісти, як використання адитивних технологій допомагає у створенні рішень для сферичного відео.

3D-друк — одна з форм технологій адитивного виробництва, де тривимірний об’єкт створюється шляхом накладання послідовних шарів матеріалу.

Два усміхнених чоловіка внизу це Чак Халл та Скотт Крамп. Перший у 1986 році практично винайшов технологію тривимірного друку — стереолітографію, другий у 1988 році створив технологію FDM (Fused deposition modeling), що значно здешевила процес друку 3D-об’єктів.

Чак Халл з власним бюстом та Скотт Крамп радіють за нас
3D-принтер — пристрій, що використовує метод пошарового створення фізичного об’єкта за цифровою 3D-моделлю.

Саме принтери, які працюють за технологією FDM є найпоширенішими сьогодні за рахунок гарного співвідношення “ціна/якість” як самого принтера, так і надрукованих на ньому об’єктів.

FDM принтер

Коли ми з товаришем почали експериментувати зі зйомками “відео 360”, першим питанням було — де взяти кріплення для камер?

Оскільки ми були обмежені в коштах, то могли дозволити собі тільки бюджетні камери Xiaomi Yi (шість штук за ціною однієї GoPro). На той момент вони тільки з’явились у продажу, тож ніяких готових рігів для них не існувало.

Нагадаю, щоб отримати сферичне відео, треба використовувати декілька камер, щоб охопити все навколо на 360 градусів. Тож, при використанні звичайних камер, на кшталт Xiaomi Yi чи GoPro, потрібно мінімум 6 одиниць.

Після декількох днів пошуку на сайті Thingiverse ми знайшли тривимірну модель кріплення саме для наших потреб.

Thingiverse — це найбільший у світі сервіс для розміщення тривимірних моделей, які можуть бути вільно завантажені та надруковані.

Ось тут і став би у нагоді 3D-принтер.

На щастя, він у нас був! На той момент ми працювали в лабораторії Комп’ютерної академії “Шаг” разом з хлопцями з aDDDitive, які професійно займаються 3D-друком (Дмитро Бірюков і Станіслав Джеріхов). Саме вони і навчили мене користуватись принтерами та програмним забезпеченням до них.

За три години на столі вже лежав готовий ріг.

Кріплення для камер Xiaomi Yi

Близько місяця ми очікували на камери з Китаю і коли у нас вже було все необхідне, почали проводити тестування.

І були дещо розчаровані.

Перші зйомки виявили низку проблем при склеюванні відео. Так, якщо об’єкт знаходився у зоні перетину кількох камер, його “різало” та “шматувало”.

Стало зрозуміло, що таке рішення нам не підходить.

Артем Кизюк проводить перші тести
Основною частиною FDM принтера є екструдер. У ньому матеріал (пластик, що надходить з котушки) нагрівається до температури плавлення і подається в зону друку. Екструдер переміщається по двох координатах, синтезуючи певний шар моделі. Потім платформа опускається (чи екструдер підіймається) і створюється новий шар і так далі поки не буде сформовано весь об’єкт.

Але ми не сильно засмутились, адже, маючи таку потужну технологію для прототипування, ми могли створювати власні рішення!

Один з невдалих варіантів
Дивний, але вдалий варіант
Прототип для 6 камер Xiaomi Yi
Прототип для 8 GoPro
Універсальне кріплення для камер Xiaomi та GoPro

Використання тривимірного друку надавало нам повну свободу дій, кожна ідея могла бути реалізована, проаналізована, доповнена, виправлена чи відкинута. Доки ми тестували новий ріг, ще новіший вже закінчував друкуватись.

Через деякий час ми повністю перейшли на використання камер GoPro, що, на перший погляд, значно полегшувало пошук кріплень:

  • можна було придбати готові від 360Heros чи Freedom360 (але їх вартість була зовсім не адекватною);
  • або знову звернутись до сайту Thingiverse.

Ми спробували декілька готових варіантів та знову дійшли висновку, що…

Невдале рішення з Thingiverse

…можна зробити ще краще!

Переваги технології: низькі витрати і досить висока продуктивність, мінімальне втручання оператора у функціонування обладнання, можливість створення кольорових моделей, відносно точний процес.
Недоліки: між шарами утворюються шви, можливе розшарування у разі температурних коливань протягом циклу друку; груба вихідна поверхня.

Години моделювання, друку та зйомок, десятки тестових варіантів рігів — все це дало змогу, нарешті, обрати найвдаліші варіанти, які ми і почали використовувати в роботі.

На зйомках AIR MeetUp 360
На культурному заході в Ізоляції
На Замковій Горі у Львові

Проте, наша впевненість була передчасна.

Згодом ми зрозуміли, що для сферичного відео не може бути універсальних рішень, які б однаково гарно відпрацьовували у різних умовах — коли камера рухається, коли навколо камери багато руху, коли треба знімати “від першої особи”, коли потрібне вихідне відео у 12К та ще багато інших “коли” які потребують спеціальних підходів.

Ріг для 9 камер GoPro
Ріг для 12 камер GoPro та місцем для Samsung Gear VR
Кріплення для 2 модифікованих GoPro

Більше того, крім кріплень для камер потрібні й інші аксесуари, наприклад, система стабілізації, кріплення для коптера, кріплення для авто, утримувач для додаткових акумуляторів, сферичне освітлення тощо…

Тож, ми продовжуємо створювати та експериментувати та не уявляємо, що може замінити 3D-друк для вирішення всіх цих питань.