Uvod

Fotogrametrija je tehnika merjenja in snemanja s pomočjo serije fotografij, ki omogoča rekonstrukcijo 3D-prostorov ali predmetov. Uporablja se na različnih področjih, kot je arheologija, kjer fotogrametrija omogoča tridimenzionalno restitucijo spomenikov ali izkopanin. Drugo področje je industrija, kjer se uporablja za nadzor struktur, kot so mostovi ali stavbe, da se preveri njihove strukturne spremembe. 3D rekonstrukcija omogoča bolj celovit pogled na posamezne fotografije, saj omogoča rekonstrukcijo globine v podrobnosti, ki jih na dvodimenzionalnih fotografijah ni mogoče zaznati. Drugo področje uporabe fotogrametrije je umetnost, tako na področju video iger kot tudi pri rekonstrukciji okolij za produkcijo avdiovizualnih vsebin. Druga področja uporabe so kartografija (primer je Google Earth), arhitektura, znanstveno merjenje, postprodukcija, turizem, urbanistično načrtovanje, umetnost itd.

S fotografijo se tridimenzionalno okolje pretvori v dvodimenzionalno sliko, pri čemer se izgubijo informacije o globini. Te se v fotogrametriji ponovno pridobijo z analizo in identifikacijo podobnosti v zaporedju posnetkov.

Obstajajo različne tehnike, ki so odvisne od področja uporabe, vendar se bomo v tem tečaju osredotočili na izdelavo 3D-objektov, ki jih bomo lahko uporabili v 3D-programski opremi, kot je Blender, ali v t.i. game engine igralnih motorjih, kot je Unity, za uporabo v potoppitvenih realnostih kot so VR, AR in MR.

Tehnika rekonstrukcije temelji na zelo sofisticiranih algoritmih, ki analizirajo sliko in pretvarjajo slike (dvodimenzionalne informacije) v tridimenzionalne podatke, tako da primerjajo razlike v položaju pikslov in jih nato ponovno pozicionirajo v 3D prostoru. Različne faze prehoda od slike do objekta bomo analizirali v modulu, posvečenem rekonstrukciji.

Preden začnem, bi vam rad navedel prvo serijo izrazov, ki jih bomo uporabljali v naslednjih modulih:

mesh – mesh je poligonalna mrežna topologija, ki definira objekt v 3D prostoru

SFM – kratica za Structure from motion, algoritem, ki analizira skupne točke slik in ustvari 3D oblak točk

Točkovni oblak ali point cloud – niz točk, ki jih ustvari algoritem SFM in določajo potencialne točke mreže v 3D prostoru.

tekstura – dvodimenzionalna slika, ki ustreza „koži“ mreže

rezolucija/ločljivost – velikost slike v pikselih, običajno v teksturah je navedena v razmerju 1:1, npr.: 1K = 1024×1024, 4k = 4096 x 4096 itd.

V naslednjem modulu si bomo ogledali orodja, ki jih potrebujemo.