T'has preguntat mai com es fan els models 3D d'edificis, paisatges o persones? O com es poden mesurar les dimensions d'un objecte o una estructura sense haver d'estar-hi físicament? La resposta és la fotogrametria 3D, una tècnica que permet obtenir informació tridimensional a partir de fotografies.
La fotogrametria 3D es basa en el principi de la paral·laxi, que és el canvi aparent en la posició d'un objecte quan s'observa des de diferents punts de vista. El programari de fotogrametria s'encarrega d'alinear, texturitzar i mallar les imatges per crear un model 3D que es pot visualitzar, editar o imprimir. En aquest article t'explicarem què és la fotogrametria 3D, com es fa servir i com començar amb el programari de fotogrametria.
Què és la fotogrametria 3D i per a què serveix
La fotogrametria 3D és una tècnica que permet obtenir informació tridimensional objectes, estructures o escenes a partir de fotografies. Consisteix a prendre diverses imatges superposades des de diferents punts de vista i processar-les amb un programari de fotogrametria que extreu la informació geomètrica de cada imatge, com ara la forma, el volum i la profunditat de l'objecte. El programari de fotogrametria podeu alinear, texturitzar i mallar les imatges per crear un model 3D.
La fotogrametria 3D és una eina molt útil per a arquitectes, enginyers, topògrafs i contractistes, ja que els permet crear mapes topogràfics, núvols de punts, malles o dibuixos basats al món real. També és la forma més fàcil de escanejar en 3D sense necessitat d'equips costosos, de manera que s'usa per escanejar objectes petits i fins i tot cares d'altres persones per fer models petits.
Tipus de fotogrametria
Fotogrametria aèria: És el procés d'utilitzar avions o drones per produir fotografies aèries que es poden convertir en un model 3D o mapejar digitalment. Els drones han facilitat la captura de zones de difícil accés o inaccessibles on l'aixecament topogràfic tradicional podria ser perillós o impràctic. La fotogrametria aèria s'usa principalment per a la elaboració de mapes i models del terreny per al desenvolupament de projectes denginyeria, infraestructura, agricultura o medi ambient.
La fotogrametria aèria és més complexa que la terrestre, ja que no se sap ni la posició ni l'orientació de la càmera en el moment del tret. Per això, es necessita un sistema de control que permeti georeferenciar les imatges amb punts de suport al terreny. A més, cal tenir en compte la distorsió causada per la perspectiva, l'atmosfera i el moviment.
Fotogrametria terrestre: És quan les imatges es capturen usant una càmera manual o muntada en un trípode o pal. L'objectiu d'aquest mètode no és crear mapes topogràfics, sinó fer models 3D d'un objecte més petit. La fotogrametria terrestre es fa servir per a fins com el disseny i la renovació d'edificis, la preservació digital de patrimoni, l'escaneig 3D d'objectes o persones o el control de qualitat i deformacions.
La fotogrametria terrestre és més senzilla que l'aèria, ja que es coneix la posició i l'orientació de la càmera a cada tret. No obstant això, cal tenir cura de la il·luminació, el solapament i la resolució de les imatges per obtenir bons resultats. També cal evitar que hi hagi objectes en moviment o que amaguen parts de l'objecte o escena.
Com es fa servir el programari de fotogrametria
El programari de fotogrametria és el programa que s'encarrega de processar les imatges i generar-ne el model 3D. Hi ha diferents opcions de programari, tant gratuïtes com de pagament, que ofereixen diferents funcionalitats i nivells de dificultat. Alguns exemples són Recap, Agisoft Metashape, Meshroom o Pix4D.
L'ús del programari de fotogrametria depèn del tipus i format de les imatges, de l'objectiu i la qualitat del model 3D i del programa escollit. Tot i això, els passos bàsics són:
- Importar les imatges al programari i deixar que el programa les alineï i generi un núvol de punts.
- Refinar el núvol de punts eliminant el soroll i els punts innecessaris.
- Generar una malla poligonal a partir del núvol de punts i aplicar una textura basada en les fotografies originals.
- Exportar el model 3D en un format compatible amb altres programes com Revit, AutoCAD o Blender.
Alguns programes ofereixen funcions addicionals com:
- Corregir la distorsió geomètrica i radiomètrica de les imatges.
- Georeferenciar les imatges amb coordenades GPS o punts de control.
- Generar ortofotos, mapes o corbes de nivell a partir del model 3D.
- aplicar filtres, retallades o edicions al model 3D.
- Usar algoritmes basats en intel·ligència artificial per millorar el procés.
Com començar amb la captura de realitat
La captura de realitat és el procés d'escanejar un objecte, un edifici o un lloc i produir un model digital. Per començar amb la captura de realitat cal:
- Una càmera digital o un smartphone amb càmera.
- Un programari de fotogrametria com ReCap, Agisoft Metashape, Meshroom o Pix4D.
- Un ordinador amb prou capacitat per processar les imatges.
Els passos bàsics són:
- Fer fotografies de l'objecte o escena des de diferents angles i distàncies, assegurant-se que hi hagi prou solapament entre elles.
- Importar les fotografies al programari de fotogrametria i deixar que el programa les alinei i generi un núvol de punts.
- Refinar el núvol de punts eliminant el soroll i els punts innecessaris.
- Realitzar la malla poligonal a partir del núvol de punts i aplicar una textura basada en les fotografies originals.
- Exportar el resultat en un format compatible amb altres programes com Revit, AutoCAD o Blender.
El modelatge dels temps moderns
Com veus, la fotogrametria 3D és una tècnica que permet obtenir informació tridimensional a partir de fotografies. Es pot utilitzar per a diversos fins com el disseny, enginyeria, topografia o l'escaneig 3D. Per fer fotogrametria cal una càmera, un programari i un ordinador. El procés consisteix a prendre imatges superposades, processar-les amb el programari i obtenir un model 3D.
Espero que aquest article us hagi servit per conèixer millor què és la fotogrametria 3D, com s'usa i com començar amb el programari de fotogrametria. Si t'ha agradat, comparteix-ho amb els teus amics o deixa'ns un comentari. I si vols saber més sobre la fotogrametria 3D o veure alguns exemples de models 3D creats amb aquesta tècnica, indaga per internet i aprèn dels seus infinits tutorials. A plasmar!