Кошик
20 відгуків
Надійний продавець Prom.ua

Зараз компанія не може швидко обробляти замовлення і повідомлення, оскільки по її графіку роботи сьогодні вихідний. Ваша заявка буде оброблена в найближчий робочий день.

Інтернет- магазин 3D друку
+380951709072
+380951709072
+380972733766

Створення комп'ютерної 3D моделі матеріального об'єкта шляхом фотограмметрі

Створення комп'ютерної 3D моделі матеріального об'єкта шляхом фотограмметрі

3D-сканування - створення комп'ютерної моделі матеріального об'єкта. У даного процесу є дві технології з різним рівнем деталізації результату - лазерне сканування і фотограмметрія. Перше - високоточне фізичне сканування предмета за допомогою лидара (

Створення комп'ютерної 3D моделі матеріального об'єкта шляхом фотограмметрі

3D-сканування - створення комп'ютерної моделі матеріального об'єкта. У даного процесу є дві технології з різним рівнем деталізації результату - лазерне сканування і фотограмметрія. Перше - високоточне фізичне сканування предмета за допомогою лидара (лазерного радара). Фотограмметрія - математичний розрахунок форми на основі безлічі фотографій. Про фотограмметрію я зараз розповім.

Фотограмметрія дає хороші результати точності при достатній кількості якісних фотографій об'єкта, зроблених з різних ракурсів. Її головна перевага - сканування здійснюється за допомогою побутової фотокамери, камери смартфона або літаючого дрона з фотокамерою на борту. Тобто, в тому чи іншому вигляді доступна кожному.

Розрізняють два великих напрямки фотограмметрії: двовимірна картографія і тривимірне сканування. Друге значно більше ресурсномістке заняття. Отже, як же це робиться.

Етап Перший. Для створення 3D-моделі реального об'єкта необхідно зробити багато (50+) фотографій об'єкта з усіх боків. Дерево на фотографії вище було відскановано 300 фотографії.

Для успішного фотограмметричного сканування. потрібно дотримуватися певних правил:
 

·         Важливо не чіпати сам об'єкт: Фон необхідний для коректної обробки форми. Результати із застосуванням Турнетки (поворотного столу) зазвичай виходять гірше. Рухомі об'єкти (машини, пішоходи, гілки, листя дерев) теж шкодять результату.

·         Важливо не мати на об'єкті відблисків, тіней, відображень: корисно робити сканування при повному розсіяному освітленні: матові світильники і / або хмарний день.

·         Глянцеві поверхні важко піддаються фотограмметрії. Їх корисно робити матовими за допомогою борошна, тальку та ін.

·         Камера може бути будь-яка. Але потрібні тільки чіткі фотографії. Різкий об'єкт, мильний фон.

·         Велика кількість фотографій дозволять програмам ефективніше відфільтрувати шуми і точніше розгледіти деталі форми об'єкта.

·         Перехрест зображень повинен бути не менше 2/3 вмісту.

·         Фотографії треба робити з різних відстаней і з різних ракурсів. Ідеально робити фотографії обходячи модель по колу, Повторювати кола знімаючи об'єкт під іншими кутами, з іншої висоти, ближче і далі від об'єкта.

·         Складні ділянки форми вимагають більш ретельного і укрупненого фотографування.

Етап другий. Програмний розрахунок моделі

Програми для фотограмметрії дуже вимогливі до ресурсів комп'ютера, тому як роблять колосальний обсяг математичних обчислень. Такі розрахунки займають багато часу. Деякі програми пристосовані для використання хмарних обчислень, інші використовують технологію Nvidia Cuda для використання потужності відеокарти, що значно скорочує час розрахунків.
На сьогодні (2019 рік) актуальними є ПО
Autodesk ReCap(Безкоштовно) і ReCap Pro (платно),
Meshroom(Opensource, Nvidia Cuda).
3Df Zephyr(Shareware)
І безліч інших проектів, про які я навіть не здогадуюся.
В цілому, зміст всіх цих ПО зводиться до одного - обробка фотографій - побудова моделі.

 

В якості керівництва до дії я рекомендую ось ці два відео-уроку:
How to 3D Photoscan Easy and Free!
Photogrammetry 2 - 3D scanning with just PHONE / CAMERA simpler, better than ever!
процес інтуїтивно зрозумілий і проходить в загалі то в автоматичному режимі. Перше що вам необхідно зробити - це вручну відсіяти невдалі кадри. Потім - запустити тривалий математичний розрахунок моделі. А на виході ви отримуєте .obj-файл з вашої 3D-моделлю.

Останній етап- ремонт моделі.
Всі відскановані моделі мають дірку в основі. Потрібно як мінімум закрити периметр січної площиною. І, можливо, ваш скан буде містити безліч незакритих дірок.
Для ремонту підійде ПО Meshmixer, 3Dbuilder, Blender і все що завгодно інше на ваш смак.
Масштаб моделі виходить зовсім рандомний, але з дотриманням усіх пропорцій. Доброю практикою є сканувати разом з об'єктом масштабну лінійку. Маючи такий об'єкт, буде легко пропорційно змінити розмір моделі до необхідного.
Скульптурне моделювання і модифіційні фільтри в ПО Blender або Meshmixer дуже допомагають почистити модель від шумів і небажаних деталей, вирівняти поверхні, скорегувати помилки розрахунків.

Попередні статті