Fotogrametria z użyciem smartfona i Pixpro

Czy kiedykolwiek marzyłeś o tym, aby łatwo przekształcić rzeczywisty obiekt w plik cyfrowy? Technologia już istnieje, ale wiele osób po prostu nie ma dostępu do zaawansowanych umiejętności modelowania 3D lub usług. Jednak istnieje inny, znacznie tańszy sposób na tworzenie modeli 3D odpowiadających obiektom z rzeczywistego świata za pomocą fotogrametrii i smartfona.

Dzięki niedawnym postępom w wizji komputerowej, urządzeniach obliczeniowych i technologii zdjęć lotniczych, fotogrametria staje się coraz bardziej dostępna dla twórców gier, fotografów oraz artystów VFX. Najprostszym sposobem na rozpoczęcie skanowania 3D jest fotogrametria z użyciem smartfona. Oto jedyne wymagania:

• Aparat (najlepiej dobrej jakości)
• Oprogramowanie fotogrametryczne

Podział fotogrametrii

Fotogrametrię można podzielić na dwa rodzaje tematów: wewnętrzne i zewnętrzne. Nie ma realnej różnicy w tym, jak tematy są przetwarzane i tworzone w 3D, ale w sposobie robienia zdjęć.

Workflow fotogrametrii wewnętrznej

Podczas rejestrowania obiektów wewnętrznych najlepszymi narzędziami będą:

• Aparat, który radzi sobie w słabszych warunkach oświetleniowych (nowe smartfony też są w tym całkiem dobre)
• Statyw (jeśli przestrzeń jest naprawdę ciemna i potrzebujesz dłuższych czasów naświetlania)
• Wiele nakładających się zdjęć

Workflow fotogrametrii zewnętrznej

Rejestrowanie zewnętrzne może być nieco łatwiejsze, ponieważ trudniej je zepsuć. Masz obiekt, wokół którego możesz chodzić (lub latać) i robić nakładające się zdjęcia wzdłuż tej ścieżki. Skala obiektów może być różna. Możesz rejestrować wszystko, od zewnętrznej strony budynku po coś tak małego jak szyszka. Wszystko zależy od tego, jakie kamery masz do dyspozycji.

Jak działa fotogrametria za pomocą smartfona?

Fotogrametria to proces, który szacuje trójwymiarowe współrzędne punktów powierzchni przy użyciu zdjęć pojedynczego fizycznego obiektu wykonanych z różnych kątów. Robisz wiele zdjęć obiektu ze wszystkich możliwych kierunków i używasz tych zdjęć jako danych wejściowych dla specjalistycznego oprogramowania. Oprogramowanie szuka cech widocznych na wielu zdjęciach i próbuje określić, z jakiego punktu zostało zrobione zdjęcie. Znając pozycje i orientacje kamery, tworzy punkt 3D odpowiadający cechom 2D na zdjęciu (w zasadzie kilku pikselom).

Korzyści z fotogrametrii z użyciem smartfona i Pixpro

• Przystępność: Możesz używać swojego smartfona, co eliminuje potrzebę inwestowania w drogi sprzęt.
• Łatwość użycia: Proces jest prosty i nie wymaga specjalistycznej wiedzy technicznej.
• Wszechstronność: Możliwość rejestrowania zarówno małych, jak i dużych obiektów, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz.
• Dokładność: Dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu, takim jak Pixpro, możesz uzyskać dokładne i szczegółowe modele 3D.

Fotogrametria z użyciem smartfona i Pixpro otwiera nowe możliwości dla każdego, kto chce łatwo przekształcać rzeczywiste obiekty w cyfrowe modele 3D.

Oprogramowanie i przetwarzanie fotogrametryczne

Oprogramowanie oparte na fotogrametrii jest jednym z najprostszych i najszybszych sposobów na uzyskanie wysokiej jakości modeli 3D. Często stosuje się je do tworzenia realistycznych skal obiektów za pomocą serii nakładających się fotografii. Technologia modelowania 3D sprawia, że proces wizualizacji jest szybszy i łatwiejszy niż kiedykolwiek wcześniej.

Jeśli mamy co najmniej 3 zdjęcia zrobione pod różnymi kątami, możemy już odtworzyć model 3D obiektu. Jednak im więcej zdjęć, tym bardziej realistyczny będzie model 3D. Porozmawiajmy teraz o robieniu zdjęć.

Robienie zdjęć do skanowania fotogrametrycznego

Aby uzyskać jak najlepsze rezultaty podczas skanowania fotogrametrycznego za pomocą smartfona, warto zrobić co najmniej 20 zdjęć. Podczas testów wykonano 50-80 zdjęć, aby uchwycić każdy szczegół. Pamiętaj, że niektóre zdjęcia mogą zostać odrzucone, jeśli program nie znajdzie wystarczającej liczby podobieństw z innymi zdjęciami. Oto kilka wskazówek, jak zrobić najlepsze możliwe zdjęcia:

1. Poruszaj się wokół obiektu w kołach: Nie przesuwaj obiektu ani jego otoczenia między zdjęciami.
2. Nakładanie się zdjęć: Upewnij się, że każda część modelu jest uchwycona przez co najmniej 5 zdjęć. Idealnie, zdjęcia powinny nakładać się w 60-80%.
3. Unikaj twardych cieni: Używaj rozproszonego oświetlenia lub rób zdjęcia na zewnątrz w półpochmurny dzień.
4. Obiekt powinien zajmować znaczną część każdego zdjęcia.
5. Unikaj ruchomych obiektów: Na przykład zwierząt, chyba że śpią.
6. Unikaj bardzo błyszczących lub przezroczystych obiektów: Idealne do fotogrametrii są teksturowane lub szorstkie przedmioty (np. rzeźby). Jeśli to możliwe, możesz pokryć błyszczące lub przezroczyste obiekty mąką, aby uniknąć odbić. Możesz też pokryć błyszczącą powierzchnię taśmą malarską. Zaawansowani użytkownicy mogą również nagrać wideo obiektu, a następnie przekonwertować je na pojedyncze klatki. W takim przypadku utrzymuj wysoką prędkość migawki (np. 1/80), aby uniknąć rozmytych klatek.

Uwagi dotyczące jakości końcowej

Podobnie jak w przypadku innych technik modelowania 3D, ostateczny wygląd przy użyciu smartfona może nie być idealny – do uzyskania bardziej realistycznego wyglądu potrzebne są specyficzne funkcje i aparat o wyższej jakości. W rezultacie niektóre obszary mogą nie mieć szczegółów, a płaskie powierzchnie mogą nie być całkowicie płaskie. Nie zawsze możemy uniknąć cieni lub ciemności.

Najłatwiejszy sposób na rozpoczęcie przygody z fotogrametrią – fotografia smartfonowa

Oprogramowanie oparte na fotogrametrii może przewyższać skanery 3D. Możesz odtworzyć ogromne obiekty, które byłyby prawie niemożliwe do uchwycenia za pomocą tradycyjnych narzędzi do skanowania 3D. Jest to niezwykle przystępne cenowo, a prawdopodobnie masz już wszystko, czego potrzebujesz do fotogrametrii – aparat (smartfon) i dość wydajny komputer.