В процеса на работа често ни се налага да моделираме различни обекти с цел визуализация в триизмерен софтуер. Този подход не винаги е практичен и точен. Когато става въпрос за сравнително прости обекти с правилни форми, които лесно могат да се измерят с шублер и други измервателни уреди, традиционното моделиране дава прекрасни резултати. Щом се наложи моделирането на обект с органични или неправилни форми, който не може лесно да бъде измерен, традиционното моделиране отнема много време и дава резултати с лошо качество. Поради тази причина проучихме различните методи за триизмерно сканиране. Оказа се, че има два варианта.
Първият вариант е закупуване на 3Д сканиращо устройство. Този тип устройства се делят основно на две групи подходящи за сканиране на сравнително компактни обекти и такива за картографиране и геологически цели. Двата типа устройства имат недостатъци. Не могат да генерират текстура с висока разделителна способност за триизмерният модел, високата цена на устройството и невъзможността да се използва едно устройство за сканиране на малки обекти на закрито и големи обекти (сгради например) на открито.
Вторият вариант е използването на камера и техника наречена 3d Photogrammetry предпочитана от водещите филмови студиа в Hollywood и по света. За сканирането на обект по този начин са необходими камера, свободно достъпен софтуер и достатъчно мощен компютър. Което на практика означаваше, че можеш ме да експериментираме без никаква инвестиция в софтуер или устройства, понеже имаме всичко необходимо. Трябва да подчертаем, че метода 3d Photogrammetry има два недостатъка, които трябва да се вземат под предвид. Първият е, че сканираният обект трябва да се заснеме от колкото се може повече ъгли и през това време всичко в кадрите трябва да е статично включително и осветлението. Вторият недостатък е, че не може да се сканират прозрачни ли силно отразяващи предмети.
След изясняването на вариантите се спряхме на 3D Photogrammetry и започнахме да експериментираме с прости и малки обекти. Резултатите бяха добри, дори времето, което отнемаше на компютъра да направи модел от снимките беше много приемливо. Но все пак ставаше въпрос за сканиране с от 30 до 60 снимки, което е приемливо за млък обект, но не ни даваше представа как ще изглежда процеса за модел, чието сканиране изисква повече от хиляда снимки. Поради тази причина решихме да на направим триизмерен модел на сравнително голям обект с колкото се може повече снимки. Искахме обекта, който ще сканираме да е добре познат в област Кърджали и се спряхме на Татул. За заснемането на снимките решихме да използваме дрона (DJI Mavic Pro) който имаме понеже може лесно да снимаме от различна височина и също така позволява много по-бързо заснемане от колкото с огледално рефлексен апарат, което е изключително важно за качеството на сканировката. След това решихме, че трябва да планираме заснемането така че да си осигурим възможно най-добри условия, което включваше. Първо времето трябваше да е облачно, за да няма силно изразени сенки, които да се движат и да пречат на софтуера. Второ да изберем време, когато няма хора на обекта, които също ще се движат и ще объркат софтуера. След малко повече от седмица чакане на подходящия ден, една неделя отидохме на Татул към 15:30. Планът проработи нямаше никой друг на обекта, затова се заловихме за работа. Успяхме да направим три полета с дрона и да заснемем Татул от колкото се може повече ъгли всичко това отне по-малко от час. Единствено обстоятелство което можеше да развали качеството на сканировката беше факта, че облачността не беше много плътна и от време на време осветлението се засилваше осезаемо.
След като прегледахме кадрите се оказа, че имаме 1066 използваеми кадъра на обекта. Преминахме към процеса по направата на модела. Направихме експерименти как различните настройки влияят на качеството и времето за генериране на модела и колко оперативна памет изисква всяка операция. След почти два месеца експерименти поведението на софтуера и резултатите бяха напълно предвидими за нас. Затова взехме най-подробния модел, който успяхме да генерираме и го опростихме от 40 милиона полигона до 3 милиона, понеже допълните полигони не носиха детайл, а с толкова сложен обект се работи трудно. Генерирахме текстура за триизмерният модел и направихме финална анимация.
Заключения:
- С 3D Photogrammetry може да се получи модел с най високо качество.
- Софтуера е много добре оптимизиран и позволява сканиране на големи обекти със сравнително малко памет но изисква доста процесорно време.
- Този техника на сканиране е най-добра за подобни приложения и не случайно е предпочитанa от повечето студя във филмовата индустрия.
10.01.2019