¿Te has preguntado alguna vez cómo se hacen los modelos 3D de edificios, paisajes o personas? ¿O cómo se pueden medir las dimensiones de un objeto o una estructura sin tener que estar físicamente allí? La respuesta es la fotogrametría 3D, una técnica que permite obtener información tridimensional a partir de fotografías.
La fotogrametría 3D se basa en el principio de la paralaje, que es el cambio aparente en la posición de un objeto cuando se observa desde diferentes puntos de vista. El software de fotogrametría se encarga de alinear, texturizar y mallar las imágenes para crear un modelo 3D que se puede visualizar, editar o imprimir. En este artículo te explicaremos qué es la fotogrametría 3D, cómo se usa y cómo empezar con el software de fotogrametría.
Qué es la fotogrametría 3D y para qué sirve
La fotogrametría 3D es una técnica que permite obtener información tridimensional de objetos, estructuras o escenas a partir de fotografías. Consiste en tomar varias imágenes superpuestas desde diferentes puntos de vista y procesarlas con un software de fotogrametría que extrae la información geométrica de cada imagen, como la forma, el volumen y la profundidad del objeto. El software de fotogrametría puede alinear, texturizar y mallar las imágenes para crear un modelo 3D.
La fotogrametría 3D es una herramienta muy útil para arquitectos, ingenieros, topógrafos y contratistas, ya que les permite crear mapas topográficos, nubes de puntos, mallas o dibujos basados en el mundo real. También es la forma más fácil de escanear en 3D sin necesidad de equipos costosos, por lo que se usa para escanear objetos pequeños e incluso rostros de otras personas para hacer modelos pequeños.
Tipos de fotogrametría
Fotogrametría aérea: Es el proceso de utilizar aviones o drones para producir fotografías aéreas que se pueden convertir en un modelo 3D o mapear digitalmente. Los drones han facilitado la captura de zonas de difícil acceso o inaccesibles donde el levantamiento topográfico tradicional podría ser peligroso o impráctico. La fotogrametría aérea se usa principalmente para la elaboración de mapas y modelos del terreno para el desarrollo de proyectos de ingeniería, infraestructura, agricultura o medio ambiente.
La fotogrametría aérea es más compleja que la terrestre, ya que no se sabe ni la posición ni orientación de la cámara en el momento del disparo. Por eso, se necesita un sistema de control que permita georreferenciar las imágenes con puntos de apoyo en el terreno. Además, se debe tener en cuenta la distorsión causada por la perspectiva, la atmósfera y el movimiento.
Fotogrametría terrestre: Es cuando las imágenes se capturan usando una cámara manual o montada en un trípode o poste. El objetivo de este método no es crear mapas topográficos, sino hacer modelos 3D de un objeto más pequeño. La fotogrametría terrestre se usa para fines como el diseño y la renovación de edificios, la preservación digital de patrimonio, el escaneo 3D de objetos o personas o el control de calidad y deformaciones.
La fotogrametría terrestre es más sencilla que la aérea, ya que se conoce la posición y orientación de la cámara en cada disparo. Sin embargo, se debe cuidar la iluminación, el solapamiento y la resolución de las imágenes para obtener buenos resultados. También se debe evitar que haya objetos en movimiento o que oculten partes del objeto o escena.
Cómo se usa el software de fotogrametría
El software de fotogrametría es el programa que se encarga de procesar las imágenes y generar el modelo 3D. Existen diferentes opciones de software, tanto gratuitas como de pago, que ofrecen distintas funcionalidades y niveles de dificultad. Algunos ejemplos son ReCap, Agisoft Metashape, Meshroom o Pix4D.
El uso del software de fotogrametría depende del tipo y formato de las imágenes, del objetivo y calidad del modelo 3D y del programa elegido. Sin embargo, los pasos básicos son:
- Importar las imágenes al software y dejar que el programa las alinee y genere una nube de puntos.
- Refinar la nube de puntos eliminando el ruido y los puntos innecesarios.
- Generar una malla poligonal a partir de la nube de puntos y aplicar una textura basada en las fotografías originales.
- Exportar el modelo 3D en un formato compatible con otros programas como Revit, AutoCAD o Blender.
Algunos programas ofrecen funciones adicionales como:
- Corregir la distorsión geométrica y radiométrica de las imágenes.
- Georreferenciar las imágenes con coordenadas GPS o puntos de control.
- Generar ortofotos, mapas o curvas de nivel a partir del modelo 3D.
- Aplicar filtros, recortes o ediciones al modelo 3D.
- Usar algoritmos basados en inteligencia artificial para mejorar el proceso.
Cómo empezar con la captura de realidad
La captura de realidad es el proceso de escanear un objeto, edificio o sitio y producir un modelo digital. Para empezar con la captura de realidad se necesita:
- Una cámara digital o un smartphone con cámara.
- Un software de fotogrametría como ReCap, Agisoft Metashape, Meshroom o Pix4D.
- Un ordenador con suficiente capacidad para procesar las imágenes.
Los pasos básicos son:
- Tomar fotografías del objeto o escena desde diferentes ángulos y distancias, asegurándose de que haya suficiente solapamiento entre ellas.
- Importar las fotografías al software de fotogrametría y dejar que el programa las alinee y genere una nube de puntos.
- Refinar la nube de puntos eliminando el ruido y los puntos innecesarios.
- Realizar la malla poligonal a partir de la nube de puntos y aplicar una textura basada en las fotografías originales.
- Exportar el resultado en un formato compatible con otros programas como Revit, AutoCAD o Blender.
El modelaje de los tiempos modernos
Como ves, la fotogrametría 3D es una técnica que permite obtener información tridimensional a partir de fotografías. Se puede usar para diversos fines como el diseño, la ingeniería, la topografía o el escaneo 3D. Para realizar fotogrametría se necesita una cámara, un software y un ordenador. El proceso consiste en tomar imágenes superpuestas, procesarlas con el software y obtener un modelo 3D.
Espero que este artículo te haya servido para conocer mejor qué es la fotogrametría 3D, cómo se usa y cómo empezar con el software de fotogrametría. Si te ha gustado, compártelo con tus amigos o déjanos un comentario. Y si quieres saber más sobre la fotogrametría 3D o ver algunos ejemplos de modelos 3D creados con esta técnica, indaga por internet y aprende de sus infinitos tutoriales. ¡A plasmar!