Fotogrametrija je najjeftiniji oblik 3D skeniranja koji postoji. Jedina tehnika koja ne zahteva nikakav specijalni hardver. Sve što treba je telefon, dobro osvetljenje i besplatna aplikacija. Softver analizira 50 do 80 fotografija predmeta, pronalazi zajedničke tačke između njih i iz toga rekonstruiše 3D model. Rezultat nije iste preciznosti kao profesionalni skener, ali za veće predmete i organsku geometriju (figurine, skulpture, reljefe, arhitektonske elemente) sasvim je upotrebljiv.
Šta je fotogrametrija i zašto je najjeftiniji oblik 3D skeniranja?
Fotogrametrija je tehnika rekonstrukcije 3D oblika iz serije fotografija. Softver analizira gde se isti detalji pojavljuju na različitim fotografijama, izračunava pozicije tačaka u prostoru i gradi oblak tačaka (skup tačaka u 3D prostoru koji opisuje površinu predmeta), a potom i 3D mesh (digitalnu mrežastu površinu koja opisuje oblik predmeta, sa teksturom).
Za razliku od profesionalnih skenera koji koriste laserske zrake ili strukturisano svetlo, fotogrametrija ne zahteva ništa osim telefona koji već imate. To je naprosto najjeftinija metoda 3D skeniranja koja postoji. Ulazna cena je nula.
Koja aplikacija za fotogrametriju telefonom je prava?
Dve opcije pokrivaju 90% slučajeva:
<a href="https://www.realityscan.com/" style="color:#E04E1E;text-decoration:underline;">RealityScan</a> je aplikacija kompanije Epic Games, istih koji prave Unreal Engine, napravljena isključivo za ovu svrhu. Vodi vas kroz snimanje sa AR uputstvima koja u realnom vremenu pokazuju koje površine predmeta još niste pokrili, automatski proverava kvalitet fotografija i uklanja pozadinu. Besplatna je, dostupna za Android i iOS, i za lično i za komercijalno korišćenje. Obradu radi u cloudu i vraća gotov 3D model spreman za dalju upotrebu. Ovo je naša preporučena aplikacija za početnike.
<a href="https://alicevision.org/#meshroom" style="color:#E04E1E;text-decoration:underline;">Meshroom</a> je open-source desktop alat koji ceo proces obrade radi lokalno, na vašem računaru. Zahteva grafički procesor (GPU) i više tehničkog znanja za podešavanje, ali daje veću kontrolu nad parametrima obrade. Besplatan, dostupan za Windows i Linux.
Krenite sa RealityScan. Vodi vas kroz snimanje, radi obradu automatski i ne zahteva nikakvu konfiguraciju. Meshroom ima smisla tek kada vam zatrebaju napredniji parametri obrade.
Kako fotografisati predmet da dobijete upotrebljiv model?
Softver može nadoknaditi mnogo toga, ali loše fotografije ne mogu dati dobar model. Ovo je korak koji presudno utiče na krajnji rezultat.
- Stabilna podloga, nepomičan predmet. Predmet mora biti miran tokom celog snimanja. Isto važi za okolinu: ako se bilo šta u kadru pomeri između fotografija, softver gubi referentne tačke.
- Ravnomerno osvetljenje, bez jakih senki. Idealno: oblačan dan napolju ili difuzno unutrašnje svetlo sa više strana. Direktno sunce ili jaka lampica sa jedne strane ostavlja senke koje remete algoritam.
- Krug oko predmeta, na više visina. Tipično 60 do 80 fotografija: jedan krug na visini struka, jedan niži, nekoliko odozgo. Svake dve uzastopne fotografije treba da imaju 60 do 70% preklapanja.
- Zaključajte fokus i ekspoziciju. Na većini telefona dovoljno je dugo pritisnuti ekran. Promena ekspozicije između kadrova može zbuniti algoritam.
- Pokrijte svaki deo predmeta. Svaka površina koja nije viđena ni na jednoj fotografiji postaće rupa u modelu.
RealityScan u realnom vremenu prikazuje koje površine su već pokrivene i gde treba još fotografija. Zbog toga je greška snimanja kod početnika znatno manja nego sa samostalnim alatima.
Gde fotogrametrija ne radi?
Tehnika daje odlične rezultate za teksturisane, matirane, veće predmete. Neke kategorije, međutim, sistemski ne prolaze dobro:
| Vrsta predmeta | Zašto ne radi | Šta umesto |
|---|---|---|
| Prozirni predmeti (staklo, akril) | Algoritam ne vidi površinu | Profesionalni skener sa strukturisanim svetlom |
| Sjajni metal, ogledalo | Refleksije mešaju referentne tačke | Mat sprej pre snimanja, ili profesionalni skener |
| Jednobojni predmeti bez teksture | Nema referentnih tačaka za praćenje | Zalepiti markere, ili profesionalni skener |
| Predmeti manji od 5 cm | Telefon nema dovoljnu rezoluciju izbliza | Makro objektiv ili profesionalni skener |
Mesh koji fotogrametrija generiše uvek je „grub“ i zahteva doradu pre 3D štampe. Rupe treba zatvoriti, poligoni mogu biti neujednačeni, a za funkcionalne delove sa preciznim tolerancijama ovaj mesh gotovo nikad nije spreman za direktno štampanje. Dorada se vrši u Fusion 360, Meshmixeru ili Blenderu.
Kada ima smisla DIY fotogrametrija, a kada je bolje potražiti pomoć?
Fotogrametrija telefonom daje solidan rezultat kada je predmet veći, organskog oblika i kada preciznost nije kritična (figurine, arhitektonski elementi, skulpture, replike za estetsku upotrebu).
Fotogrametrija nije dovoljna kada:
- Predmet je funkcionalni deo sa preciznim tolerancijama
- Predmet je manji od 5 cm ili ima sjajnu ili providnu površinu
- Treba vam čist, editabilan mesh za dalje korišćenje u CAD-u
Za estetske kopije i veće predmete, fotogrametrija telefonom je često sasvim dovoljna. Za precizne delove gde greška nije opcija, ili kada imate mesh koji treba stručnu doradu pre štampe, kontaktirajte nas. Radimo 3D modelovanje od fotografija, skica i merenja, i 3D štampanje gotovih modela.
Česta pitanja
Da li telefon zaista daje dovoljno dobre fotografije za fotogrametriju?
Moderan smartphone je sasvim dovoljan. Kvalitet modela ne određuju megapikseli, nego osvetljenje, pokrivenost predmeta i stabilnost tokom snimanja. Srednji i viši Android i iPhone telefoni iz poslednjih 3 do 4 godine daju odlične rezultate u pravim uslovima. Noviji iPhone modeli imaju i ugrađeni lidar senzor koji RealityScan može koristiti kao dodatni ulaz za bolju preciznost.
Koliko dugo traje obrada fotogrametrije?
Obrada u RealityScan traje od nekoliko minuta do pola sata, zavisno od broja fotografija i serverske zauzetosti. Meshroom na lokalnom računaru može da traje duže, posebno na starijim mašinama ili za veće skupove fotografija.
Da li može direktno da se štampa model iz fotogrametrije?
Generalno ne. Mesh koji fotogrametrija generiše tipično ima rupe, suvišne poligone i netačne dimenzije. Pre 3D štampe treba ga urediti u softveru za mesh editovanje: Fusion 360, Meshmixer ili Blender. Ako imate mesh ali ne znate kako dalje, ili vam treba dorada pre štampe, tu smo.
Je li RealityScan besplatan?
Da. RealityScan je potpuno besplatan, i za lično i za komercijalno korišćenje. Razvija ga Epic Games, kompanija poznata po Unreal Engine, kao deo seta alata za 3D sadržaj. Dostupan je za iOS i Android, obradu radi u cloudu i ne zahteva nikakvu instalaciju na računar.
Koja je razlika između fotogrametrije i lidar skeniranja?
Fotogrametrija rekonstruiše 3D oblik matematički iz fotografija, a lidar koristi laserske zrake koje mere udaljenosti direktno do površine. Lidar je brži, ne zavisi od osvetljenja i preciznost je viša, ali hardver je skup. Noviji iPhone i neki Android telefoni imaju ugrađeni lidar senzor koji RealityScan može koristiti kao dodatni ulaz za preciznije rezultate.
—
Fotogrametrija funkcioniše i ne košta ništa. Za početak, preuzmite RealityScan, stavite predmet na ravnu podlogu i krenite. Ako mesh koji dobijete treba doradu, ili ako imate model spreman za štampu, javite nam se i javimo se sa procenom.