Unity ArtEngine：借助超逼真图像营销产品

一家办公家具制造商怎样才能使用3D可视化技术改善顾客的购买体验？为了发扬其家具产品的定制传统，制造商Flokk决定翻新自家的购物网站。翻新的一个重点在于将所有椅子产品的材质数字化，再投射到3D模型上。这部分数字化流程由公司的数字化合作伙伴Forte Digital辅助完成，而实物扫描流程则用到了Unity ArtEngine。 

Flokk是办公家具设计与制造的领军企业。其产品销往全球80多个国家，坐拥HÅG、Offecct、Giroflex、RH、Profim、9to5 Seating、BMA、RBM和Malmstolen等多个品牌。公司的2000名员工每天都为实现“Inspire great work（激发高质量办公）”这个共同愿景而努力。

独具匠心的设计是Flokk产品的核心。得益于高效的供应链和制造工艺，公司的每款产品都支持客户定制。不过，家具设计并非总能在线上购买体验中成为决定性因素。在2019年，Flokk决心改变这种状况，与长期合作的Forte Digital一起，着手投入和搭建一个全新的电子商务平台。新项目的一项关键工作便是使用Unity ArtEngine扫描实物产品的材质，再将其导入至内部开发的3D产品配置器，让顾客能够在网页浏览器中方便地设计自己的3D座椅。

本次项目的成果包括：

• 首次实现了在线自助结账，增加了网站访问量
• Flokk现在可以在3D配置器中直接截取高清产品照片，减少了对实物产品摄影的需求，提高了内部工作效率。
• 提高了网上订购体验的可靠性，减少了错误订购和退货，提高了经销商和顾客的满意度。
• 使得Flokk的品牌形象更接近市场定位；Flokk设计的价值现在不仅能呈现在产品上，还会体现到整个顾客体验中。
• 在最有可能忽视实时3D技术的传统行业中取得长久的竞争优势

由于Flokk的椅子皆为定制产品，每张座椅都能有数百万种配置，这也使得公司的供应链和订购过程变得非常复杂。举例来说，在订购一张特定型号的SKU办公椅时，顾客有几十种面料可以选择，还能指定座椅的尺寸、液压杆、底座和滑轮配置，也能添加额外的配件，比如颈枕和扶手。整个订购体验和购买汽车非常类似。

Flokk信奉设计至上。公司以生产可满足顾客审美、高质量及耐用性需求的产品为傲（毕竟，一把价值700-2000美元的办公椅必须对得起这个价格）。顾客们还希望Flokk高质量和高价值的设计能够体现双方互动的方方面面，包括网上订购体验。

然而在2019年之前，Flokk缺少流畅的网站体验。而在表面的页面以外，静态的内容也很难长时间吸引顾客的注意力。并且，公司最近的并购又加剧了产品一致性和风格控制的问题。旧版网站的基础结构可扩展性较低，无法支持规格复杂的新品牌和产品，导致顾客的购买体验不太理想。Flokk还没有在线自助服务渠道。

Flokk的电子商务经理Martina Winsell解释说：“我们发现许多经销商和顾客都希望能在网上浏览我们的产品，并在线根据需求进行定制。由于我们的产品规格较为复杂，在构思未来的网站设计时，我们着重关注了网站定制的可行性。”

不夸张地说，这次电子商务网站的翻新来得“太晚了”。翻新项目有着宏大且明确的目标：设计一个通用的基础平台，在其上增添自助服务渠道，可用于制作多样化销售工具，可随公司产品目录一起扩展，并且能最大化顾客体验。

在做出投资决定后，Flokk开始寻找一个值得信赖的合作伙伴。 

Forte Digital是一家主营技术、设计和商业策略交叉领域的咨询公司，其为客户提供数字产品和服务，并与多家公司建立了长期合作关系。这些合作伙伴横跨多个行业，如Farmasiet（挪威最大的网上药店）、Nationaltheatret（世界知名剧院）、Gyldendal Akademisk（大型学术出版商）以及NorgesGruppen（挪威最大零售商）。

Forte Digital为自己的客户构筑了具有长期价值的解决方案，其核心竞争力在于公司跨多个学科的专业知识。这种优势是公司成为项目候选之一的原因，也使得Flokk最终选择了他们。

该项目围绕着构建一款常见的产品可视化平台（俗称“配置器”）展开，它应能准确地呈现Flokk的产品及不同配置，可部署至消费者网站、新Flokk Hub经销商平台及其他销售和营销工具等各种网页平台。

在Flokk的可扩展性和高效率需求下，将配置器放到3D空间中是一种正确的选择，不然，要为每把椅子拍摄各个角度、各种配置的照片将耗费大量的时间和成本。 

在确定基础平台的要求后，下一步便是考虑怎样让Flokk在虚拟空间中呈现产品，怎样数字化这些海量的椅子材质。

图像清晰度和精确度在表现材质时尤为重要，这就要求Forte Digital使用扫描技术来制作Flokk数百种椅子材质的数字孪生。当然，材质也能使用软件程序化地生成（即以零碎材质为基础），或从公共材质库购买扫描好的材质。但只有扫描真正的Flokk材质才能保证成果真实可信。

具体来说，项目组决定使用一种叫做光度立体法的扫描方法，这种技术可以借助几张不同光线条件下的物体照片来捕捉表面特性。光度立体法不仅可以提取反照率（即物体颜色，类似典型平面扫描仪的功能），还可以提取法线（即表面的起伏），有时还可以提取镜面和粗糙度数据，这些关键数据是生成真实物理渲染（PBR）材质所必须的。

由于工作量较大，团队需要尽可能地自动化流程并保证结果的准确性。Forte Digital的3D艺术家Piotr Bieryt决定搭建一个定制的自动化扫描装置，辅以ArtEngine来处理扫描数据。

Bieryt使用激光切割出的胶合板和3D打印出的元件组装了这个装置，再用黑色天鹅绒盖住原型装置的内侧，防止出现颜色失真和光线反射，然后在底部安装了一块可拆卸的黑色透光板，让光从底部射入来照射出材质的透明度。最后，将这个装置配置为使用Arduino进行操控。

“我喜欢动手做东西、捣鼓自动化，所以整个过程非常有趣！” Bieryt解释说。

他使用无反光镜的奥林巴斯16MP相机和60mm微距镜头（微四三系统）来捕捉Flokk材质纤维的细节，并将照片保存为RAW格式以保留准确的白平衡和颜色。在校正照片的色彩后，Bieryt接着开始使用ArtEngine。

Bieryt常用的ArtEngine工作流大致如下。

在下方例子中，拍摄的样品是一款Flokk椅子上10x10厘米的半透明织物。在创建材质时，材料的透明度通常需要以额外的透明度通道表示，这就可能造成数据不准确。为了解决这个问题，Bieryt对织物进行了两次扫描，一次从侧面照亮材料（标准的光度立体法），另一次是从底部照亮材料（专门记录透明度）。

在导入ArtEngine后，他将两组图像分别接入Multi-Angle to Texture节点，将16张图像合并成反射率、法线和透明度三张贴图，

然后使用Gradient Removal（类似于Photoshop中的High Pass滤镜）去除反射率和法线贴图上较为明显的渐变色，使其更适合于铺展。

Bieryt接着使用Compose Material功能将三张贴图合并成一个材质，使用Pattern Unwarp来平整自然的织物形变。Bieryt指出：“在扫描前花时间平整样本很有必要，因为这样能减少后期处理的时间，但就算你不能把所有的小突起给按下去，ArtEngine的工具也可以随后进行修正。”

他随后使用Crop 节点将平整后的纹理划到一个1:1的框中。下方为节点图。

接下来是使用Mutation Structure节点来进一步改善材质的平铺，该节点能借助AI来识别和消除重复的图案，并保留底层图案。

Bieryt指出：“ArtEngine的Mutation Structure非常神奇，它直接改变了整个工作，我们能够更专注于扫描数据的艺术性，不必再与软件或算法较劲。”

他随后继续调整了材质比例和输出维度等参数，并最终得到了一份高度精细的8K纹理，其面积比10x10厘米的原样本大6倍，并且没有明显的平铺瑕疵。

最后，Bieryt使用Height Generation和Roughness / Gloss Generation来创建高度和粗糙度贴图，再用Compose Material将所有内容导出。

下方为最终的节点图表。

同样式不同色的材料只需扫描一次，那些结构相同的织物可通过修改材质颜色来呈现不同的色彩，材质在应用到3D模型上后由Blender Cycles渲染出最终效果图。

自翻新项目启动以来，Flokk已经看到了切实的效果：随着线上结算逐步在各国普及，公司的网站访问量有了显著增加，其经销商和顾客的满意度和好感也有了提升，直接提高了品牌的忠诚度和声誉，线下订单所产生的间接成本也急剧下跌。

所有改进都直观地呈现在了公司的消费者网站Flokk.com。用户在选中了感兴趣的椅子型号后，可以继续定制产品的方方面面，以自由视角近距离地查看所选配置，在线上下单前就了解定制所产生的相关费用。

这次重建项目仍在进行中，Flokk计划继续将自助服务功能拓展到其他国家的本土销售网站上，并部署新的工具供销售团队和客户使用。例如，公司当前的计划之一是在配置器的基础上做出“展厅模式”，以iPads应用的形式部署到全球各地的产品展厅中，方便顾客在店内了解和订购Flokk产品。

从广义上说，本次重建项目向整个公司展示了专注顾客体验、适应顾客偏好的重要性，因为当今的消费者越来越喜爱通过网络或应用购买商品。可以肯定的是，Flokk已经在竞争中夺得了一个非常好的优势地位，在家具制造这样的传统行业里，端到端用户体验并不常是企业首先考虑的问题。而Flokk在自己的投资决策中率先考虑到了顾客的购物体验，也因此博取了一个长期性的竞争优势，为未来更多的成功打好了基础。