Фотограмметрия

28Янв

Фотограмметрия

Я знаю точно, невозможное возможно….
                          Дмитрий Билан (Певец)


В головах, даже продвинутых CG художников, бытует мнение, что 3D сканирование – это удел больших студий, дорогостоящего оборудования и специально разработанного для таких нужд программного обеспечения. От части это так. 3D сканер стоит далеко не копейки. Нужно помещение, где его установить, персонал, который сможет работать со сложной техникой, имеющий знания в специфических программах. Но иногда, даже в очень сложных отраслях находятся простые и бюджетные решения, которые не уступают по качеству при многомиллионном вложении средств. 

Давайте поставим для себя задачу, да посложнее. На первый взгляд, даже невыполнимую.  Вспомним, что этот год выдался на год петуха. Залезаем в старый шкаф и находим там старую игрушку петушка (5х4 см). На ней много царапин, макроточек, есть даже отломленные куски. Игрушка раскрашена от руки красками. Маски не очень ровные и часто, либо проваливаются, либо наоборот выпирают из пор глины.

 

 

И теперь задача. Создать 3D модель, чтобы было видно все поры, трещины и даже самые мелкие детали. Грамотно наложенная текстура, не отличающаяся визуально от оригинала. Возможность работы с 3D моделью в любом CG редакторе.

Но на этом наше усложнение задачи не заканчивается. Мы максимально ограничены в аппаратной части. Внимание! У нас есть только фотоаппарат на уровне полупрофессионального и не очень мощный компьютер предыдущего поколения. Зато есть русская смекалка и осведомлённость в области программного обеспечения. Вы скажете: - «невозможно». Попробуем доказать обратное. Добро пожаловать в мир Фотограмметрии. 

 
Для начала, давайте более подробно рассмотрим наш инструментарий.

Сразу хочу подчеркнуть, что аппаратная часть, использованная в данной статье специально подбиралась по минимуму. Конечно, в идеале лучше использовать профессиональную студию, мощные графические станции и специализированное освещение, но наша цель – достичь максимума при минимальных затратах и главное – в домашних условиях.
Наш инструментарий таков: фотоаппарат – Sony Alpha 33 со штатным объективом 55 мм. Фотофон, штативы, студийные источники непрерывного света – отсутствуют. Компьютер – intel core i5 2.90 GHz; 8 гб оперативной памяти и видео картой GTX 760. Основное программное обеспечение у нас будет демоверсия отечественной разработки из Санкт-Петербурга - Agisoft PhotoScan, которую мы скачали с официального сайта Agisoft (http://www.agisoft.com). Photoshop (http://www.adobe.com/ru/). Ну и конечно 3D мах (http://www.autodesk.ru). Все эти программы можно скачать для ознакомительного использования в течении 30 дней. А 3D мах можно абсолютно легально использовать целых 3 года. О том, как это сделать, читайте здесь>>. Все действия проделаны лично автором. И скриншоты делались по ходу практической работы. Никакого дополнительного оборудования не использовалось.           
Итак, перестаем жаловаться, утираем слезу и приступаем к работе. 

 

 

Начнем с фотографирования. Это, наверное, самая важная часть работы. От того, как вы сфотографируете объект, будет зависеть не только конечное качество, но и в корне шанс на успех. Если кто-то еще не понял, как будет происходить процесс, немножко забежим вперед. Нам нужно сфотографировать нашего петушка с максимального количества ракурсов. Слева, справа, сверху и по желанию снизу. Общее количество кадров не ограничено (я сделал 50), но лучше сосредоточиться на максимальном разнообразии ракурсов. Фотографировать все необходимо в одном освещении и желательно одним человеком (во избежании изменения настроек фотоаппарата). Первичная задача думаю ясна. Теперь, как все это происходит в суровом и жестоком мире. Не имея фотофон под рукой, я поставил простую коробку на стол. Место выбрал, чтобы максимальное количество света из окна падало, немного левее меня (что бы я не отбрасывал на коробку собственную тень). Затем взял лист обычной офисной бумаги (формата А4) и сложил пополам. Но не жестко сгибая, а немножко согнув, чтобы получилась дуга. Скотчем прикрепил лист к коробке и получил студию. Наверное, на этом месте миллионеры перестают читать, а студенты записывают, но напоминаю, что наша цель максимально бюджетный проект с максимально качественным результатом. 
Поместив модель в студию и сделав пробные кадры, я сразу оценил всю “прелесть” штатного объектива. Слишком мало света и напрашивается использование вспышки. Но, дело в том, что использование вспышек в Фотограмметрии, мягко говоря, нежелательно. Студийный рассеянный свет – это одно дело. А внешняя, а тем более встроенная вспышка на фотоаппарате с таким объективом, это как световая граната у спецназа. Она черное легко превращает в белое, тем более с близкого расстояния. А, чтобы заснять все детали, я должен фотоаппарат поднести достаточно близко. В таких случаях на помощь приходят “источники бесперебойного света с плавающей конструкцией” в простонародье – настольная лампа. Да, та самая, которая стоит у каждого школьника на столе, когда он вечером делает домашнее задание. Можно накрыть лампу полупрозрачной тканью для затухания света. В таком случае мы получим более-менее диффузный свет.

Далее ставим фотоаппарат на ручной режим. Как правило это буква M на звездочке). Интересный факт. Многие думают, что буква M обозначает manual, что в переводе с английского можно перевести как руководство (и в этом есть доля сарказма, для новичков иногда действительно требуется документация, чтобы пользоваться этим режимом), но на самом деле буква M от латинского слова manus, что в переводе рука. То есть никакой автоматики, только ручное управление. Это для нас очень важно. Когда вы будете фотографировать модель, у вас на автоматике будет прыгать ВСЕ: от выдержки до баланса белого. И поэтому лучше потратьте небольшое время на ручную настройку, чем потом все по десять раз переделывать. 

 

 

Вот такую бюджетную студию можно построить за пять минут. Главное, чтобы модель не отбрасывала тени.

 

Для нашего примера я использовал: 
выдержка - 1:60; диафрагма F– 5.6; ISO – 400 (С ISO особенно аккуратно, при больших значениях образуются шумы и программа считает их за часть текстуры, потом от них избавиться практически невозможно); Баланс белого – в зависимости от освещения в комнате. Я использовал 5000К (если Вы помните за мной все же окно). Единственное исключение из правила – фокусировку я выбрал автоматическую с максимальным количеством точек. Если не уверены в себе, то снимайте в формате RAW. Это позволит Вам подкорректировать цвета, но общую экспозицию, конечно, не исправит.     
Когда фотоаппарат настроен, мы форматируем флешку, чтобы сбить нумерацию кадров и делаем первый снимок. Затем поворачиваем модель примерно на 15 градусов вокруг своей оси, делая снимок при каждом повороте. Старайтесь, чтобы модель была по центру кадра и максимально заполняла пространство. Внимательно следите за глубиной резкости (особенно на зеркальных фотоаппаратах). Не зацикливайтесь на миллиметрах. Если Вы отсняли один кадр и опустили фотоаппарат, чтобы повернуть модель, не обязательно следующий кадр снимать точно с такой же точки. Это покажется странным, но программе, такое разнообразие может только помочь. После того, как модель сфотографирована по одной оси на 360 градусов (это примерно 15 снимков). Поднимаемся немного выше. Тоже самое только под углом 45 градусов. Затем рекомендую, (но не обязательно) сделать несколько вольных снимков. Акцент сделайте в местах максимального затенения, например, если это человек или животное, то не жалейте кадров в области ушей или складок. В конце сделайте несколько кадров сверху и, если необходимо, снизу. Постарайтесь, чтобы общее количество кадров не превышало пятидесяти. 

 

 

Конечно, у профессиональных студий совершенно другой подход. Слева Вы можете видеть процесс оцифровки статуи в студии Captured Dimensions. Все фотоаппараты срабатывают синхронно и весь процесс занимает не более 20 секунд. Но цена за такое оборудование достигает сотни тысяч долларов. Поэтому такие студии как правило временно арендуются.    


Далее нам нужно сделать маски для каждого кадра. Для этого используем программу Adobe Photoshop. Конечный результат должен выглядеть так: белым мы закрашиваем нашу модель, а черным все остальное. Я рекомендую использовать инструмент Quick selection tool (горячая клавиша “W”). Затем воспользоваться Paint Brucket Tool (горячая клавиша “G”). Конечно, вы можете воспользоваться любой программой и любым инструментом, но результат у вас должен быть один – модель полностью закрашена в белый цвет (RGB-255,255,255), все остальное в черный (RGB 0,0,0). Каждый обработанный файл необходимо сохранить с прификсом _mask, не меняя имя, а дополняя имя файла. В конечном итоге вы получаете примерно такой список файлов. Теперь программа будет четко понимать – обрабатывать только то, что находится в белом диапазоне и игнорировать черный фон. Конечно, эта процедура очень затратная по времени, но поверьте моему опыту лучше сделать это так и сейчас, чем потом в 3D удалять тысячи ненужных полигонов и вертексов, к тому же путать программу и загружать ресурсы ПК ненужной информацией.

 

 

Вот примерно то, что у Вас должно получится. Внимательно следите за именами файлов, потом это сохранит не только время, но и нервы. 


Все. С фотографированием и 2D обработкой мы закончили. Давайте приступим к 3D. Для этого загружаем программу Agisoft PhotoScan. 
Как было сказано выше, программа разработана петербуржской компанией и поэтому мы будем использовать русский интерфейс. Для людей, которые в CG принципиально используют только английский, переходим в “Инструменты> Настройки> Язык> English”. К сожалению, Agisoft не блещет патриотизмом поскольку официальная документация и сайт на английском. Поэтому мы будем рассматривать два языка, так сказать “и вашим и нашим”. 

 

 

Выбор языка интерфейса


Для начала необходимо загрузить все наши фотографии, кроме масок. Для этого нажимаем на кнопку “Добавить фотографии/Add photos”. Выделяем их все (CTRL+A) и нажимаем на “открыть/open”. Все наши фотографии оказались в библиотеке, в нижней части интерфейса программы. Выделяем любую фотографию и снова CTRL+A. Затем правую кнопку мыши и импорт масок/Import Masks. В открывшемся окне указываем наши черно-белые маски. Важно! Чтобы Вы при создании масок не меняли имена файлов, а только добавляли прификс, тогда немного подумав, программа укажет границы своей работы белым контуром. Думаю, здесь проблем быть не должно.
Теперь, позвольте добавить маленькое отступление.  Agisoft PhotoScan является профессиональной программой со множеством настроек. Каждое окно программы имеет несколько параметров. Основные окна будут сопровождаться скриншотами экрана. Там установлены те настройки, которые использовались для достижения конечного результата. Описывать каждую из них не имеет смысла. Поэтому, давайте договоримся: при первом сканировании внимательно смотрите на скриншоты и не отклоняйтесь от настроек. Получите результат. А в дальнейшем уже экспериментируйте. Такой принцип очень часто используется в экстремальном спорте, например, в парашютном или парусном. Сначала с максимальной страховкой и минимальным риском дают попробовать. У человека все получилось. Глаза горят от радости. Он понимает, что может… А, потом начинается долгое и муторное изучение “матчасти”, законов физики, ну и, конечно, усложнение задачи для более яркого результата. Так и здесь. Давайте максимально насладимся мощностью программы, а потом будем вникать в детали. Исходя из выше сказанного прошу учесть, что мы рассмотрим далеко не все возможности и функции. Наша цель заинтересовать Вас и показать быстрый, но качественный результат.

 

 

1. Загружаем фотографии.
2. Импортируем маски. 
3.Результат правильного наложения масок


Продолжаем. Следующее, что нам необходимо сделать, это расставить маркеры. Маркером называется точка, которая присутствует на двух и более фотографиях. В нашем случае эта точка будет на каждой фотографии под разным углом. Это даст программе первое представление о целостности и объёмности нашей модели. Выбирайте для маркеров оригинальные и яркие участки, это полезно и для алгоритма программы и не даст Вам запутаться, если модель очень однообразная. Если случай очень сложный, то можно до фотографирования налепить на модели точки из разноцветного пластилина. Но нужно иметь ввиду, что эти точки, будут на конечной текстуре (читайте в конечном результате) и придется удалять их при помощи Photoshop (если Вы их там конечно найдете, это не так и просто). 

 

 

1. Ставим первый маркер.
2. На другой фотографии указываем тоже место. 
3. Делаем необходимое количество маркеров.


Итак, выбираем место и ставим первый маркер. Для этого на фотографии нажимаем правую кнопку мыши и выбираем “Создать маркер/Create Marker”. Появился флажок “Point1”. Если Вы промахнулись, то точки можно всегда двигать. И не забывайте, что можно увеличивать и уменьшать изображения для большей точности. Хорошо, теперь берем другую фотографию и находим на ней наш участок (естественно, он будет под другим углом – собственно в этом и смысл). Нажимаем на участке правую кнопку мыши и выбираем “Разместить маркер/Place Marker” и выбираем “Point1”. Проделываем этот процесс еще на нескольких фотографий, но без фанатизма, не обязательно это делать на каждой фотографии. Далее, в любой фотографии находим другое понравившееся место и снова нажимаем “Создать маркер/Create Marker”. Появится уже второй маркер под названием “Point2”. Делаем все абсолютно тоже самое, только в “Разместить маркер/Place Marker” выбираем “Point2”. Возникает вопрос, а сколько маркеров (Point) нам необходимо? Ответа на этот вопрос - нет. Все зависит от сложности модели, количества сделанных кадров, качества съемки и самое главное масштабность модели. Программа умеет строить 3D модели и большие ландшафтные участки с невероятной площадью и детализацией (об этом читайте ниже). Невозможно угадать сколько маркеров потребуется на ту или иную модель, все приходит только с опытом и путем экспериментирования, но если Вы сделаете немного больше, то хуже не будет. В данной модели я использовал пять маркеров. 
С маркерами закончили. 

Переходим в верхнее меню “Обработка/Workflow”, а там выбираем “Выронить фотографии/Align Photos”. Тут нас приветствуют первые важные настройки. Это настройки качества. Давайте для эксперимента эти настройки и все последующие будем ставить на середине. Нам главное понять общий принцип работы программы и получить результат, а сидеть часами в ожидании просчета, можно и потом. Я не вижу необходимости описывать досконально каждый параметр, для этого есть документация. Но две очень важные вещи, которые касаются этого окна, я все же донесу до вашего сведения. Первое. Все, что Вы меняете будет по умолчанию в новых проектах. Это крайне неудобно. Особенно, если один проект шариковая ручка, другой футбольное поле. Второе. Если нажать на стрелочку “Дополнительно/Advanced”, там будет галочка “Фильтровать соответствие по маске/Constrain features by mask”. И если вы использовали, как и я, маски, и эта опция не активна (а, по умолчанию она как раз неактивна), то программа выделывает такие чудеса, начиная от полной несуразицы результата, кончая зависанием компьютера. И потраченное время вам никто не вернет (на очень сложных моделях с хорошим качеством, это часы, а не минуты). Я не знаю, почему Agisoft мало того, что не сделала эту опцию по умолчанию, так еще и спрятала ее. В свое время, я чуть было не забросил изучение этой программы, пока не догадался в чем дело. Но сильно не пугайтесь, дальше все будет легче и стабильней. И негативных сюрпризов не будет. Нажимаем на “OK” и ждем. У меня ушло примерно 6 минут. И получаем…. Нет, не карту “Альфы центавры”, как может показаться на первый взгляд, а облака точек нашей модели.
Там же мы можем видеть наши маркеры, что очень помогает сориентироваться в пространстве. 

 

 

Облако точек с нашими маркерами


С этого момента все наши фотографии называются камерами. Они проецируют в пространство изображения, а облако точек в данном этапе можно считать предварительным просмотром. Если ничего невидно, то нажимаем, наверху вкладку “Модель/Model”. Все наши камеры выровнены (расположены) точно также, как мы и фотографировали в живую, физической (настоящей) камерой. Это нужно понимать и запомнить, для того, если в дальнейшем мы захотим добавить еще камер.
Это важно, поэтому еще раз. Вы фотографируйте модель, допустим с точки 0, под углом 32 градуса. Расстояния до объекта 40 см, файл в фотоаппарате будет называется 0007.jpg И камера в программе будет с точки 0, угол 45, расстояние 40 см. и называется 0007.jpg. Вы, наверное, скажете - это невозможно! Как программа определяет с какого расстояния и угла я фотографировал? Ответ кроется как раз в облаке точек. Программа четко следит как расположены все элементы модели (происходит деление на зоны), какой из них больше, какой меньше, сколько пикселей ушло на один элемент в одном кадре, а сколько в следующем и чем они отличаются друг от друга, куда пошёл поворот и т.п. Искусственный интеллект? Нет! Просто грамотный алгоритм, разработанный годами. Но тут нужно понимать еще одну логику алгоритма. Например, Вы сфотографировали первый кадр с 60 см, повернули модель, а второй кадр сфотографировали с 200 см, но с зумом. (в обоих кадрах модель заполняет примерно 90% пространства). Программе будет все ровно. Обе камеры будут стоять в одной оси. Она (программа) смотрит на конечный результат (jpg файл), а результат - 90% заполнения в кадре. Другими словами, программа никогда не определит используете Вы зум или нет. Но, если модель будет заполнена в кадре на 70%, то программа отодвинет камеру дальше от модели. По большому счету в моей практике это ни к чему плохому не привело. Это скорей всего отразится на текстурах. И то, только гигантских (например, 8000х6000). Где при даже незначительной разнице в отдалении камер от модели будут видны искажения (ведь качество-то камер (JPG файлов) получается разное, а проецировать нужно в одно целое…). Проблем в 2048х2048 я не наблюдал. Признаюсь, немножко грешил зумом, но не злоупотреблял.  Поэтому оставим все как есть.

 

 

Расположение виртуальных камер полностью соответствует реальным расположениям  


Облако точек можно повращать и примерно прикинуть как будет выглядеть 3D модель.  Обратите внимание на правый верхний угол программы “Проект/Workspace”. Там нажмите на “Камеры/Cameras” и пролистайте список камер. Иногда, камера подсвечивается красным (в последней версии пишется NA). Это говорит о том, что программа не смогла догадаться откуда Вы, снимали. Бывает крайне редко, но бывает. Удалите эту камеру и продолжайте работу. Если у вас мало камер и ее удаление критично, то скорей всего придется перефотографировать этот ракурс. Но перед этим посмотрите, не напутали ли Вы чего-нибудь с маской. Иногда, когда людей отвлекают, черное закрашивают белым и наоборот. И имя файла маски и камеры проверьте.

 

 

В списке слева нет ошибок. Это хорошо. Камера, которая подсвечена красным во вьюпорте, это не ошибка, а всего лишь выделение камеры. 

 

Переходим к следующему этапу. Теперь нам нужно построить плотное облако точек.  
По сути мы просто максимально детализируем наше облако. Почему нельзя сделать сразу максимальную детализацию? Все очень просто. Все происходит поэтапно, показывая, как наши фотографии превращаются в 3D модель. Если разработчики пошли бы по пути: загружаем фото, маркеры и “волшебная кнопка – сделать 3D модель”, то Вы бы ждали результата несколько часов, а потом скорей всего сильно бы разочаровались и все по новой. Все этапы построения 3D модели идут в строгой последовательности, от которой отойти нельзя. В каждый этап можно вмешаться и подкорректировать результат под свои нужды, а возможно понять, что неплохо бы вернуться на этап назад. Поэтому очень рекомендуем, сохранять каждый этап в разные файлы. Есть еще одно объяснение. Как было сказано выше, общий расчет, на сложной модели в хорошем качестве может занять много и много часов. Как вы думаете, сколько раз Ваш ПК может зависнуть за это время при максимальной нагрузке? В общем, разделение на этапы обосновано. А раз, это всего лишь этап, то ничего не меняем и нажимаем “Обработка/ Workflow” и “Построить плотное облако/ Build Dense Cloud”. Качество ставим среднее. После ожидания просчета мы должны увидеть то же облако, только более детализированное. В верхней части панели есть кнопка “Dense Cloud/ Плотное облако”. Нажимаем. И видим что-то уже похожее на результат. Но только похожее. Это всего лишь набор точек, а не 3D модель в понимании пользователей 3D max и Maya. Но все равно впечатляет. Если бы мы не использовали маски, то помимо модели, мы бы получили куски заднего фона, всякие артефакты от теней и прочие никому не нужные вещи. А так у нас имеется только то, что и заказывали, как в хороших ресторанах.

 

 

Плотное облако точек очень похоже на 3D модель, но при приближении все же видим,  что это набор разноцветных точек.

 

Я провел эксперимент и сделал туже модель без масок. Первое, что бросилось в глаза - это в разы увеличилось время просчета. Количество артефактов, даже на чистом фоне было огромным. Но больше всего я получил удовольствие от удаления этих артефактов. У меня это заняло больше времени, чем вся (!) работа с моделью, когда я использовал маски.         
 
Следующий этап – это построение самой модели. Для этого заходим в обработку “Обработка/ Workflow” и “Построить модель/ Build Mesh”. В настройках обязательно поставьте тип поверхности (Surface type) – “Произвольный/ Arbitrary” иначе программа потребует от нас карту высот, которой у нас нет. Исходные данные (Source data) – “Плотное облако/ Dense cloud”. А качество (Face count), все также выставим среднее. Но здесь есть маленький приятный нюанс. PhotoScan уже очень отчётливо представляет, что получится в конечном итоге и поэтому на каждой настройке качества говорит нам из скольких треугольников будет состоять наша модель. Если даже самое высокое качество Вас не устроит, то можно указать вручную (Custom) или наоборот занизить качество, введя вручную необходимое значение до необходимого результата. Нажимаем ОК. 
Итак, после ожидания, мы получаем наконец 3D модель! Ура! Давайте разберемся, что это значит. Мы имеем полноценную 3D модель, которую мы можем экспортировать в абсолютно любой 3D редактор. Хоть в 3D max, хоть в Zbrush и работать с ней так, как будто она (модель), была в этом редакторе и создана. Для экспорта поддерживаются все популярные форматы (obj, fbx, 3DS и.т.п.) Особенно интересно экспорт в Zbrush. Можно перевести в dynamesh и долепить необходимые участки, сделать автоматическую ретопологию, перевести треугольники в четырехугольники, сделать сглаживание и тому подобное. Мы буквально за один час без специального оборудования сделали 100% идентичную модель. Если, бы мы работали в 3D редакторе, от начала и до конца, то мы бы потратили на это куда больше времени, и самое главное, не получили бы абсолютную точность. Все дефекты, изломы и даже поры глины (!) видны на модели. Абсолютная идентичность! Но мы не будем останавливаться на достигнутом и переходим к следующему этапу- текстурам. 

 

 

Долгожданная 3D модель. При увеличении видим сетку,  которую спокойно обрабатывают все программы для 3D моделирования.

 

Для этого идем в “Обработка/ Workflow” и “Построить текстуру/ Build Texture”. Параметр “Режим параметризации/ Mapping mode” очень по своему смыслу похож на процесс создания UVW в 3D мах или ему подобных редакторах. Можно запекать текстуру цилиндрически, по плоскости и т.п. Но не будем создавать себе проблем, а запечем со всех камер сразу. Для этого выбираем параметр “Общий/ Generic”. Режим смешивания (Blending mode) оставим по умолчанию (default). Игры с интенсивностью, можно и даже нужно передать более специализированной программе, например, Photoshop. А, вот разрешение нужно подобрать под свои нужды. Золотая середина, по моему мнению, 2048. Жмем ОК. После ожидания просчета нажимаем на верхней панели кнопку “Текстурированный/ Textured” и видим нашу модель в законченном виде. Теперь осталось нажать на “Файл/ file” и “Экспортировать модель/ Export Model” в настройках указать, что текстура будет JPG. Формат файла выбираем FBX. И переходим в любой 3D редактор. Для примера я выбрал 3D MAX. В нем импортируем нашу модель.

 

 

Слева – текстурированная 3d модель. 
Справа – простая фотография, сделанная в начале работы. 


Если текстура и модель находятся в одной папке, то мы видим нашу модель в почти законченном варианте. Осталось дело за малым. Немножко доработать текстуру. Если Вы будете вращать модель во вьюпорте, то неизбежно заметите блики от настольной лампы. Что бы от них избавиться, выделяем модель, затем нажимаем клавишу “M” и в открывшемся редакторе материалов нажимаем на “Get from selected”. Этим мы переносим наш материал в редактор. В настройках материала мы ставим на ноль параметры “Specular Level” и “Glossiness”, а “Color” ставим на 100%. Вся эта манипуляция позволяет нам избавиться от большинства бликов от лампы или вспышек (если Вы их все же использовали). 3D сканирование закончено.

Что дальше? Вы можете экспортировать эту модель, например, в Zbrush и поработать с помощью инструмента SpotLight с текстурами. Можете сделать ретопология, снять Normal map и Amblion oclusion и использовать как модель для Unreal Engine или Unity. Перед вами полноценная 3D модель и выбор только за вами.  

 

 

От абсолютно любого 3D редактора, до Unreal Engine или Unity. Мы с Вами сделали полноценную 3D модель. 

 

Мы закончили работу над 3D сканированием нашей модели, но не все рассказали про Agisoft PhotoScan. Как вы уже, наверное, догадались, по многочисленным меню и функциям программа практически безгранична. Мы использовали только несколько процентов ее потенциала. Начиная от кинематографа, игростроения и медицины, очень широкая сфера применения имеет место в геодезии и археологии. Вот небольшой пример. 
Давайте перенесёмся в Сирию, а точнее в разрушенный город Пальмира. Вандализм, который там произошел, мы оставим лентам новостных агентств. Бандитам нет прощения и исправлять их действия придется здравомыслящим людям. Чтобы оценить весь ущерб, и, хотя бы от чего-то оттолкнутся в восстановительных работах, Сирийское правительство обратилось к России, а именно к заместителю директора Института истории материальной культуры Российской академии наук Наталье Соловьёвой. В Санкт-Петербурге была организована группа ученых и специалистов по CG графике с целью создать трехмерную карту Пальмиры, для оценки ущерба и плана реставрации. Возглавила группу сама Наталья Соловьева. Вы, наверное, уже догадались, что на совещании группы в основном обсуждался главный вопрос – “как?”. И я бы не поднял эту тему, если бы не было решения в использовании основного программного обеспечения Agisoft PhotoScan. 
Как проходил процесс сканирования. У военных в аренду взяли дрон с камерой высокого разрешения. Площадь, которая была отсканирована, а соответственно и площадь 3D модели – 13 квадратных километров.  Фотосъемка производилась с трех разных высот 350, 200, 120 метров. Но самое главное не это. А то, что 3D карта позволяет разглядеть объекты в 3 см (!). Эти предметы геопривязаны, каждый имеет свои координаты. То есть любая трещина в любом месте, досягаемая камерами дрона (а, у военных хорошая техника) абсолютно видна на 3D карте. Позвольте напомнить, что речь идет о целом городе. Объемная карта такого качества пока единственная в мире. Каждый камень, каждая травинка везде видны в 3D. Еще раз подчеркну, что все в 3D и затекстурированое. Чтобы хотя бы бегло рассмотреть 3D карту, понадобится несколько суток. Мировое сообщество получит эту карту только после того, как ее передадут Сирийскому правительству. Пока она в Санкт-Петербурге. Но вскоре реставраторы со всего мира, не выходя из своих рабочих кабинетов, смогут начать свою работу.  А мы пока только можем восхищаться CG специалистами и надеяться, что 3D карту выложат в свободный доступ. Как сказал персонаж фильма “Иван Васильевич меняет профессию” Жорж Милославский – “Видел я чудеса техники… но чтоб такое….” 

 

 

Agisoft PhotoScan помогает не только 3D художникам, но и ученым во всех отраслях в том числе и археологам 


Если вам интересно увидеть отрывки 3D карты, то посмотрите репортаж первого канала ( https://www.youtube.com/watch?v=bOrZZZQF480 )
Можно много рассказывать о достоинствах Agisoft PhotoScan, но лучше один раз попробовать. Ведь для этого вам не понадобиться дорогостоящего оборудования, а всего лишь фотоаппарат, компьютер и желание обучаться новым технологиям. Напоследок несколько примеров фотограмметрии, сделанные с помощью Agisoft PhotoScan зарубежными коллегами. 

 

 

Автор: Михаил Муляр. Специально для visschool.ru

Никита Ивановский
Никита Ивановский

Оставьте комментарий

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

Вход в личный кабинет

Введите ваш почтовый адрес и пароль

Обратный звонок

Введите данные для связи и мы вам перезвоним

Я даю согласие на обработку персональных данных и подтверждаю согласие с политикой конфиденциальности

Задать вопрос

Введите ваш вопрос

Я даю согласие на обработку персональных данных и подтверждаю согласие с политикой конфиденциальности