Что такое фотограмметрия

Фотограмметрия представляет собой науку, которая занимается определением характеристик объекта по нескольким фотографиям с различных ракурсов. Поскольку 3d  моделирование по фотографии позволяет создавать реалистичные трехмерные модели, фотограмметрия стала одним из популярных методов, используемых визуализаторами.

Как создавать модели при помощи фотографий

Для того, чтобы получить материалы для загрузки в программу, создающую 3D модели на основании данных фотографии, необходимо произвести фотосъемку нужного объекта. Фотограмметрия может использоваться абсолютно для любых трехмерных моделей, и именно исходя из его типа и потребуется выбирать метод съемки. Если это отдельный объект (например, какая-то археологическая находка, для которой требуется реконструкция), его съемка производится вручную. То же самое справедливо и для многого другого, а вот если планируется визуализация экстерьера в 3D max или создание трехмерного ландшафта, будет более эффективной съемка при помощи квадрокоптера, оснащенного камерой.

Метод фотограмметрии основывается на загрузке полученных фотографий в программы, предназначенные для создания трехмерных моделей на основе этих изображений, и от того, какую программу планируется использовать, будет зависеть и количество, и особенности снимков.

визуализация дома в 3d max
На основании полученных фотографий, загруженных в программу, создается трехмерная модель объекта

Наиболее часто используются следующие программы:

  • Autodesk Remake. Есть две версии этого продукта, и если вам хочется опробовать возможности этой программы, можно воспользоваться бесплатной версией, которая имеет ограничение в 125 изображений на один проект. Бесплатный Autodesk Remake позволяет работать только в облаке, но если программа вас устроит и вы захотите купить лицензию, ваши возможности расширятся до 250 изображений на проект, а вместо облачной обработки вы сможете создавать трехмерные модели и в режиме офлайн.
  • Really Capture. Отличительная особенность данного приложения — высокая скорость обработки, ставшая возможной за счет функции быстрого выстраивания, при этом от компьютера, на котором производится обработка, вовсе не требуется высоких мощностей. Есть две версии лицензии этого приложения, и если вам не нужно обрабатывать больше 2500 изображений на проект, то вам понадобится купить лицензию на 3 месяца за 99 евро, а вот версия для более масштабных работ, например создания трехмерных сцен местности или сложных архитектурных объектов, обойдется уже в 7500 евро за год использования.
  • Agisoft Photoscan. Очень популярный вариант с понятным интерфейсом, отсутствием ограничения количество изображений для одного проекта. При работе с этой программой нужно учитывать, что количество фотографий напрямую влияет и на рекомендуемую мощность компьютера, используемого для обработки, и на время, которое требуется для создания моделей.
  • Pix4d — программа, которая чаще всего используется для создания 3d моделей промышленного назначения. Работает несколько быстрее предыдущего варианта, к тому же способна обрабатывать более 2500 изображений для одного проекта.

Помимо платных программ для фотограмметрии существуют различные бесплатные варианты, которые подойдут тем, кто желает понять на практике, чем отличается, к примеру, визуализация дома в 3d max от создания модели того же здания по фотографиям.

Плюсы и минусы фотограмметрии

Несомненное преимущество фотограмметрии — это экономия времени по сравнению с обычным моделированием, что особенно чувствуется при работе с масштабными и сложными по геометрии сценами или объектами, например, большими зданиями или целыми ландшафтными сценами. Благодаря программе, которая анализирует полученные снимки и создает трехмерную модель, можно избавиться от создания той же самой модели с нуля и, получив полигональную модель, перейти к ее редактированию.

фотосъемка и визуализация дома в 3d max
Фотограмметрия позволяет экономить время на создание моделей объектов со сложной геометрией

Одна из сложностей, с которой можно столкнуться, применяя данный метод, — это то, как правильно провести съемку объекта. Чтобы сформировать модель, необходимо снимать объект таким образом, чтобы обеспечить примерно 60% перекрытия между соседними кадрами; таким образом мы делаем несколько десятков фотографий за один круг, а таких кругов может быть несколько. Кроме того, рекомендуется избегать лишних объектов, попадающих в кадр, чтобы затем не тратить много времени на чистку текстур.