Jak vytvořit 3D model z fotogrammetrie

dron fotogrammetrie

Co je fotogrammetrie

Princip fotogrammetrie

Fotogrammetrie je věda zabývající se měřením a interpretací informací z fotografií nebo obrazových dat. Díky digitálním technologiím a pokročilým algoritmům se stala fotogrammetrie dostupnou a efektivní metodou pro vytváření 3D modelů různých objektů a povrchů.

Využití fotogrammetrie

Fotogrammetrie se používá v řadě oborů, jako je geodézie, archeologie, stavebnictví či filmový průmysl. Díky ní lze získat přesné 3D modely terénu, budov, soch, ale i celých měst nebo filmových scén.

Příprava na fotogrammetrii

Výběr zařízení

Pro pořízení fotografií potřebných pro fotogrammetrii můžete použít různá zařízení – digitální fotoaparáty, mobilní telefony nebo drony. Především kvalita snímků, rozlišení a ohnisková vzdálenost objektivu jsou důležité..

Plánování letu

Pokud použijete dron pro pořízení fotografií, musíte správně naplánovat letovou trasu a úhel snímání. Optimální je překrývání snímků minimálně 60-80 %, což zdostatečného počtu společných bodů pro fotogrammetrickou analýzu.

Pořízení fotografií

Při pořizování fotografií je důležité dodržet následující pravidla: ujistit se, že fotografie jsou ostré, dobře osvětlené a pokrývají celou plochu objektu či terénu. V případě potřeby můžete použít manuální režim fotoaparátu nebo dronu pro kontrolu expozice a zaostření.

Proces fotogrammetrie

Výběr software

Pro zpracování fotografií a vytvoření 3D modelu budete potřebovat specializovaný software, který podporuje fotogrammetrii. Na trhu je dostupných mnoho nástrojů, jako jsou Agisoft Metashape, Pix4D, RealityCapture nebo Autodesk ReCap.

 Import fotografií

Ve vybraném softwaru importujte pořízené fotografie. Program by měl automaticky detekovat společné body mezi jednotlivými snímky a vytvořit tak tzv. spojovací síť.

Fotogrammetrická analýza

Software následně provede fotogrammetrickou analýzu, která zahrnuje výpočet polohy a orientace jednotlivých fotografií, rekonstrukci tvaru objektu či terénu a vytvoření mračna bodů.

Vytvoření 3D modelu

Na základě mračna bodů program vytvoří 3D model objektu nebo terénu. Model může být reprezentován jako mřížka (mesh) nebo jako texturovaný model v závislosti na použitém softwaru a potřebné úrovni detailu.

Úprava a optimalizace 3D modelu

Georeferencování

Pro přesné umístění 3D modelu do reálného prostoru je potřeba provést georeferencování. To zahrnuje přiřazení souřadnic jednotlivým bodům modelu a jejich zarovnání s referenčními body získanými z map či GPS.

Odstranění šumu

K vyčištění 3D modelu od šumu a nežádoucích detailů je důležité.. Můžete použít různé nástroje a filtry, které jsou součástí fotogrammetrického softwaru nebo 3D modelovacích programů, jako je Blender či MeshLab.

Texturování

Texturování je proces, kterým se na 3D model aplikují fotografie a barvy získané z původních snímků. Tím se dosáhne co nejvěrnějšího vzhledu modelu. Automatické texturování je umožněno některými fotogrammetrickými programy, ale v některých případech je nutné textury upravit ručně.

Export 3D modelu

Po dokončení úprav a optimalizace můžete 3D model exportovat do požadovaného formátu, jako je OBJ, STL, PLY nebo FBX. Exportovaný model můžete následně využít v dalších aplikacích, jako jsou 3D tisk, vizualizace, animace nebo virtuální a rozšířená realita.

Praktické tipy a triky

• Při pořizování fotografií se vyhněte přímému slunečnímu světlu, které může způsobit přehnané stíny a oslnění.
• Pokud je to možné, zahrnujte do snímků referenční objekty (např. míčky s kontrastním vzorem), které usnadní fotogrammetrickou analýzu.
• Pro zlepšení přesnosti modelu můžete použít více fotoaparátů nebo dronů a kombinovat snímky z různých úhlů a výšek.

Závěr

dron fotogrammetrie

Vytváření 3D modelů z fotogrammetrie je efektivní a přesná metoda, která nachází uplatnění v mnoha oborech.Pro úspěšný proces fotogrammetrie musíte pečlivě připravit, dodržet pravidla pro pořizování fotografií a správně zpracovat data v softwaru. S trochou praxe a trpělivosti lze dosáhnout výborných výsledků.

FAQ

Jaký software je nejlepší pro fotogrammetrii?

Na trhu je mnoho fotogrammetrických programů, jako jsou Agisoft Metashape, Pix4D, RealityCapture nebo Autodesk ReCap. Neexistuje univerzálně nejlepší software, proto doporučujeme vyzkoušet několik možností a vybrat si ten, který nejlépe vyhovuje vašim potřebám a rozpočtu.

Můžu použít fotogrammetrii pro vytvoření 3D modelu interiérů?

Ano,Dron fotogrammetrie je vhodná i pro vytváření 3D modelů interiérů. Důležité  dodržovat pravidla pro pořizování fotografií a mít dostatečné překrývání snímků, aby software mohl správně analyzovat data. V interiérech osvětlení a prostorové omezení může být náročnější než venku, proto věnujte  zvýšenou pozornost přípravě.

Jakou kvalitu fotoaparátu potřebuji pro fotogrammetrii?

Při fotogrammetrii má především kvalita snímků, rozlišení a ohnisková vzdálenost objektivu důležitost.Vyšší rozlišení a kvalitní objektiv mohou vést k lepším výsledkům, ale i s běžným digitálním fotoaparátem nebo mobilním telefonem lze dosáhnout uspokojivých výsledků, pokud dodržíte pravidla pro pořizování fotografií.

Jak dlouho trvá proces fotogrammetrie a vytvoření 3D modelu?

Je možné vytvořit 3D model pouze z jedné fotografie?

Obecně fotogrammetrie vyžaduje více fotografií pořízených z různých úhlů a pozic, aby bylo možné vytvořit přesný a detailní Výjimkou mohou být speciální metody založené na analýze tvaru a textury objektu, které v některých případech umožňují rekonstrukci 3D modelu z jediného snímku, avšak s nižší přesností a úrovní detailu.