Anatomisesti oikeaoppisen digitaalisen mallin toteuttaminen miesvartalosta

Opinnäytetyössä oli tavoitteena löytää vastaus tutkimuskysymykseen ”Kuinka toteuttaa anatomisesti oikeaoppinen, seitsemän ja puolen päänkorkeuden pituinen digitaalinen 3D-malli länsimaalaisen, atleettisen ja miespuolisen aikuisen ihmisen vartalosta taiteilijalle merkityksellisellä tasolla.” Vartaloon haluttiin näin ollen perehtyä sillä tarkkuudella ja niiden rakenteiden tasolla, mitkä taiteilijan näkökulmasta ovat merkityksellisiä ihmisvartalon kokonaismuodon tuottamisessa. Anatomisella oikeaoppisuudella tarkoitettiin työssä sitä, että kunkin anatomisen rakenteen sijainti, koko sekä muoto olivat teoriatiedon mukaisia. Tutkimuskysymykseen etsittiin vastausta kirjallisuustutkimuksen keinoin taiteilijoiden anatomiaoppaista sekä lääketieteellisestä aineistosta muodostuneen tutkimusaineiston avulla. Opinnäytetyöhön kuului myös toiminnallinen osuus, jossa käytännössä valmistettiin kysymyksenasettelun mukainen 3D-malli miesvartalosta. Mallintaminen tehtiin digitaalisesti veistämällä Pixologic ZBrush -ohjelman avulla. Kukin mallinnettava anatominen rakenne pyrittiin sisällyttämään omana 3D-objektinaan malliin. Samalla tavoitteena oli visuaalisesti yhtenäinen vartalon kokonaismuoto. Mallia valmistaessa tavoitteena oli pitää kaikki tehdyt ratkaisut tutkimus- eli referenssiaineiston mukaisena, jotta työssä voitaisiin perustellusti väittää valmiin mallin olevan anatomisesti oikeaoppinen. Mallia toteutettaessa olennainen työvaihe oli kaksiulotteisen tai tekstimuotoisen referenssiaineiston sisältämän tiedon tulkitseminen kolmiulotteiseen muotoon. Työssä tarkasteltiin rinnakkain useaa eri suunnasta olevaa referenssiä ja yritettiin löytää sellainen 3D-ratkaisu, joka toteuttaisi kaikkia eri katselukulmaisia referenssejä mahdollisimman hyvin. Malli valmistui siis useiden eri referenssien ja eri kuvakulmien pohjalta tehtyjen tulkintojen yhteenvetona. Työssä onnistuttiin toteuttamaan tavoitellun vartalotyypin mukainen 3D-malli. Mallintamisessa ei tehty mielivaltaisia päätöksiä malliin muodon suhteen, vaan kaikkiin prosessin aikana esille tulleisiin anatomia-aiheisiin kysymyksiin haettiin vastaus referenssiaineistosta. Näin ollen valmiin mallin voidaan tältä osin väittää olevan anatomisesti oikeaoppinen. Työssä läpikäytiin luita ja rustoja, lihaksia ja jänteitä, ligamentteja, peitinkalvoja, rasvaesiintymiä, neurovaskulaarinen kimppu, silmämunat, muutama ihon rakenne, kilpirauhanen, sylkirauhasia sekä henkitorven ja kurkunpään rakenteita. Näitä myös toteutettiin 3D-malliin. Valmis malli koostui 239 ZBrush-SubTool-objektista, jotka edustivat 370 eri anatomista rakennetta.The aim of this final project was to study how to create an anatomically correct digital 3D model of a specific human body type. The body type selected for the project was that of a seven and a half heads tall adult male with an athletic and western appearance. The desired levels of complexity and detail were defined as ones necessary for the artist. The goal was to focus the study on the body structures significant in forming the overall shape of the human body from the artist’s viewpoint. An anatomical structure was deemed anatomically correct if its location, size and shape were in accordance with the theoretical information. To answer the research question, literature research was conducted on research material comprised of artists’ anatomy books and medical material. The project also included a functional part, in which a 3D model of the specified male body type was created in a manner consistent with the objectives of the thesis. Modeling was carried out by digitally sculpting in Pixologic ZBrush. The attempt was to incorporate each modeled anatomical structure as a separate 3D object into the model. At the same time, the goal was to attain a visually whole overall shape of the model. In order to be able to state in a verifiable way that anatomical correctness was achieved, it was attempted to keep all the decisions – made while modeling – in accordance with the research material, alias the reference material. An integral step while modeling was interpreting information from two dimensional or text-only reference materials into a 3D format. Several references from various viewing directions were studied side by side, and the aim was to find the 3D solution that would the best realize all the different references. As a result, the 3D model came to being as a summary of interpretations made from several different references and viewing angles. A 3D model of the desired body type was successfully created in the course of the project. No arbitrary decisions on the shape of the model were made while modeling. Instead, for any question on the subject of anatomy that presented itself during the modeling process, answers were sought from the reference material. Thus, it is possible to claim that the model is anatomically correct for this part. Bones, cartilages, muscles, tendons, ligaments, fascia, fat deposits, a neurovascular bundle, eyeballs, some skin structures, the thyroid gland, salivary glands and structures of the larynx and the trachea were studied as a part of the project. Such structures were also included in the 3D model. The finished model was made of 239 ZBrush SubTool objects representing 370 different anatomical structures