Десетилетия наред фотограметрията е играла важна роля в разбирането ни за отдалечени обекти и повърхността на Земята. Това е процес, който използва снимки от различни ъгли, за да създаде 3D модел на обекти и повърхности. Чрез свързване на стотици или хиляди отделни изображения, фотограметрията може да създаде много точни и подробни карти, които показват формата, надморската височина и други важни характеристики на земната повърхност.
Днес почти не съществува сфера, в която фотограметрията да не намира приложение. Но преди да разгледаме някои от тях, нека накратко обясним какво представлява процесът „Фотограметрия“:
3D сканиране (фотограметрия)
Фотограметрията е процес, известен още като 3D сканиране. Чрез събирането на информация за даден обект от снимки, заснети от различни ъгли, се генерират данни, благодарение на които е възможно да се създадат карти и 3D модели на сцени от реалния свят.
Ако „разбием“ думата, можем ясно да видим всички части, които съставляват фотограметрията на практика. „Photo“ се отнася за светлина, „gram“ означава чертеж и „metry“ се отнася за измервания. Фотограметрията използва снимки за събиране на метрики, с които можем да създаваме чертежи и модели.
Приложения на фотограметрията
Вече споменахме един от многото приноси на фотограметрията – а, именно създаването на дигитален 3D модел на повърхността на Земята. Но тя също така е важен фактор в археологическите и исторически изследвания, позволявайки на изследователите да създават подробни 3D модели на древни структури, артефакти и дори цели градове. Създавайки тези модели, изследователите могат да разберат по-добре оформлението и дизайна на древните структури и да получат представа за това как хората са живели в миналото.
Но приложенията на фотограметрията не се изчерпват с това. Тя се използва и за изследване на далечни обекти като планети и астероиди. Чрез анализиране на изображения на тези обекти, направени от различни ъгли, учените могат да създадат 3D модели, които разкриват важна информация за тяхната форма, характеристики на повърхността и състав.
Фотограметрията намира приложение и в строителството, инженерството, медицината и много други сфери. В gaming-а и филмовата индустрия се използва за създаване на реалистична среда, обекти и герои. С нейна помощ могат да се заснемат сцени и обекти от реалния свят и след това да бъдат пресъздадени в цифрови активи, които да се използват в гейминга и киното. Във филмите фотограметрията често се използва във визуални ефекти (VFX) за създаване на цифрови двойници на актьори, декори и реквизити.
Какви са принципите във Фотограметрията?
Този процес може да бъде доста сложен, но всичко се свежда до концепцията за триангулация. Триангулацията включва правене на снимки от минимум две различни места. Тези снимки създават зрителни линии, които водят от всяка камера към определени точки на обекта, който се заснема. Пресечната точка на тези линии играе важна роля в математическите изчисления, които помагат да се получат 3D координати на посочените точки.
Всъщност този процес наподобява начина, по който очите ни работят и създават дълбочина. Възприятието за дълбочина възниква, когато видим даден обект от малко по-различни ъгли. Благодарение на това, че имаме 2 очи, ние всъщност в един момент гледаме обекта от 2 ъгъла. Нашите мозъци обработват двете изображения и ги превръщат в едно, което можем да разберем в процес, наречен стереопсис. Целият този процес е подобен на триангулацията.
Как изглежда самия процес?
Първата стъпка е да заснемете серия от снимки на обекта или сцената от различни ъгли. В идеалния случай тези снимки трябва да бъдат направени с камера с висока разделителна способност и при постоянни условия на осветление.
След това ще трябва да импортирате изображенията в 3ds Max и да използвате инструментите за фотограметрия на софтуера, за да създадете основен 3D модел. Това включва избиране на съвпадащи точки между различните изображения за създаване на облак от точки и след това използването му за генериране на 3D мрежа.
След като създадете основен 3D модел в 3ds Max, можете да го импортирате в ZBrush, за да усъвършенствате детайлите и да създадете по-реалистичен модел. Това включва използването на инструментите за скулптуриране на ZBrush, за добавяне на текстура и дълбочина към модела.
След като сте доволни от крайния резултат, можете да го експортирате от ZBrush и 3ds Max и да използвате друг софтуер или приложения, ако е необходимо.
Струва си да се отбележи, че създаването на фотограметрични модели може да бъде сложен и времеемък процес, изискващ познаването и използването на допълнителни софтуери, в зависимост от изискванията на проекта. Има няколко добри програми за генериране на 3D модел от снимки, всяка със своите предимства и недостатъци. Затова е важно още в самото начало да сте наясно със спецификите на задачата, която имате, което ще определи кои инструменти са ви необходими.
Курс „Фотограметрия – създаване на 3D модел от снимки“
Виж новото обучение в Аула, което разглежда стъпка по стъпка процеса на създаване на 3D модел от 2D изображения (снимки).
Дотогава виж обученията в Аула по 3ds Max и zBrush, които са неизменна част от процеса „фотограметрия“:
