Website powered by

From low-effort photogrammetry to RT CG (part 1)

Znajdując okazję na przykościelnym cmentarzu w Słupicach (u podnóża Ślęży) chciałem sprawdzić, jak bardzo można niedbale wykonać zdjęcia pod fotogrametrię, by ciągle można było uzyskać z tego materiał do prezentacji obiektu 3D, a być może nawet do dalszego przetworzenia go na wersję obiektu low-poly (game-ready, zoptymalizowanego pod szybki i wydajny render mobilny i przeglądarkowy).
Wykonałem około 30 zdjęć rozmieszczonych w praktycznie chaotyczny sposób, zwykłą lustrzanką. Ponieważ obiekt był całkowicie zacieniony i do tego wykonany z ciemnego kamienia, musiałem podnieść ISO oraz wydłużyć ekspozycje, robiąc jednocześnie zdjęcie z ręki. Zrobiłem więc wszystko to, czego należy przy fotografii dla fotogrametrii się wystrzegać. W zasadzie jestem przekonany, że takie zdjęcia można było wykonać równie dobrze telefonem komórkowym.
Udało mi się uzyskać całkiem dostateczny mesz z teksturą, które potwierdzają moją tezę, że do takiej domatorskiej fotogrametrii nie potrzeba nabywać drogich skanerów, a zwłaszcza specjalnie przykładać się do warunków wykonywania zdjęć. Nie znaczy to oczywiście, że dla profesjonalnych potrzeb typu inwentaryzacji archeologicznej, obrazów 3d makro powierzchni itp, byłoby to wystarczające. Wiem też z doświadczania, że przyłożenie się do warunków wykonywania zdjęć przekłada się bezpośrednio na jakość wyniku, zwłaszcza jeśli chodzi o pełne pokrycie modelu dla bardziej skomplikowanych obiektów.
Pełne zacienie, pomimo że utrudnia uzyskanie dobrej jakości zdjęć, eliminuje potrzebę wykonywania delighting`u – procesu usuwania cieni powstałych od światła kierunkowego, który to proces jest albo trudny do wykonania (dając dobre efekty), albo prosty i automatyczny (dając złe efekty).
Na koniec trzeba przyznać, że obiekt ten jest obiektem praktycznie 2.5D – płaskorzeźbą o wyjątkowo prostej topologii, i sprawa nie musiałaby wyglądać tak dobrze w przypadku obiektu pełnego 3D z jakąś otworową topologią. Dodatkowo sam rodzaj materiału - niemetaliczny, bezrefleksyjny - również bardzo upraszcza całą sprawę.

Jedno z oryginalnych zdjęć wykonanych lustrzanką Nikon D-90.

Jedno z oryginalnych zdjęć wykonanych lustrzanką Nikon D-90.

Warunki oświetleniowe - pełne zacienienie usuwające problem delightingu tekstur.

Warunki oświetleniowe - pełne zacienienie usuwające problem delightingu tekstur.

Dość chaotycznie rozmieszczone i stosunkowo nieliczne pozycje kadrów - ujęcia wykonane z ręki, przy czasie 1/90 i ISO 250. 100% zdjęć przesłanych do obliczeń bez korekt i filtrowania jakości.

Dość chaotycznie rozmieszczone i stosunkowo nieliczne pozycje kadrów - ujęcia wykonane z ręki, przy czasie 1/90 i ISO 250. 100% zdjęć przesłanych do obliczeń bez korekt i filtrowania jakości.

Gęsta chmura pozycji z wypalonym w werteksach kolorem. Faktyczny efekt fotogrametrii obiektu.

Gęsta chmura pozycji z wypalonym w werteksach kolorem. Faktyczny efekt fotogrametrii obiektu.

Mesh wyliczony na bazie uzyskanej chmury - górny detal.

Mesh wyliczony na bazie uzyskanej chmury - górny detal.

Mesh całego obiektu.

Mesh całego obiektu.

Wireframe meshu dla detalu głowy.

Wireframe meshu dla detalu głowy.

Nałożona na mesz, przeliczona ze zdjęć tekstura (ponownie z pozycjami kadrów).

Nałożona na mesz, przeliczona ze zdjęć tekstura (ponownie z pozycjami kadrów).

Mesz 3D z wyliczoną teksturą - wyjściowy dla tego etapu obiekt hi-poly.

Mesz 3D z wyliczoną teksturą - wyjściowy dla tego etapu obiekt hi-poly.