← практика

Построение 3D-модели

Методичка, 2.5.3. Текст ниже — из МУ, формулы с картинок методички вынесены блоками.

2.5.3. Создание трехмерной модели.

Далее необходимо определить взаимное расположение всех снимков на сцене. Для этого в программе Metashape используется инструмент выравнивание фотографий. Для этого выбираем панель «Обработка» - «выровнять фотографии...». Во всплывающем окне указываем точность, которая будет влиять на качество и скорость обработки. Общая преселекция также может ускорить процесс взаимного ориентирования снимков, однако может привести к недоброкачественному результату. Дополнительные настройки следует оставить стандартными:

В случае если все изображение сориентировались верно и визуально не видно ошибок в положении снимков и разреженного облака точек - можно переходить к этапу построения плотного облака точек. Если же не все изображения сориентировались или же имеются ошибки в определения положения снимков - требуется повторно произвести взаимное ориентирование снимков (Выравнивание снимков...). В настройках выравнивания отключить все виды преселекций и увеличить точность до высокой. Если в данном случае снимки не сориентировались - следует провести проверку фотоматериалов на качество.

Для того, чтобы ускорить процесс дальнейших вычислений можно ограничить рабочую область. Для этого используйте инструмент в панели «Модель» - «Преобразовать область», или соответствующие кнопки на панели быстрого доступа. В результате необходимо добиться того, чтобы объект полностью попадал внутрь области (параллелепипеда), при этом объем области был минимальным. Для удобства можно использовать ортогональную проекцию (Num5) и отключить отображение камер:

Далее производится создание плотного облака точек - основы для нашей будущей модели. От количества отождествленных на изображениях точек будет зависеть детальность геометрии полученной трехмерной модели. Выбираем панель «Обработка» - «построить плотное облако...». Во всплывшем окне указывается качество построения, настройки фильтрации и наличия цвета у точек. Качество будет напрямую влиять на детальность геометрии, и, если мощность используемого ПК позволяет - следует выбирать не ниже среднего. Фильтрация зависит от шумов на изображениях, если исходные снимки получены с использованием штатива и минимальными значениями светочувствительность, следует выбирать мягкую фильтрацию или отключать её. Цвета позволяют упростить процесс дальнейшей фильтрации, однако на слабых ПК функцию расчёта цветов можно отключить:

Далее производится построение триангуляционной модели - ближайшие точки плотного облака соединяются вместе, образуя треугольник (Триангуляция Делоне). Используем инструмент «Построение модели...» на панели «Обработка». В появившемся окне можно использовать стандартные параметры, однако, чтобы избежать отверстий на модели можно выбрать экстраполяцию. В результате обработки будет получена поверхностная полигональная трехмерная модель объекта. Увидеть её можно выбрав в панели инструментов «Модель» - «Режим просмотра» - «Модель» или нажать на соответствующий значок в панели инструментов.

Если модель имеет артефакты - можно произвести минимальную коррекцию внутри программы Metashape. Основной возможностью является удаление всех объектов, не соприкасающихся с основным объектом. Для этого следует использовать инструмент “Модель” - “Плавное выделение...”. Используя в качестве критерия размер связанных компонент и изменяя уровень выделения можно добиться выделения всех элементов, кроме основного. После выделения необходимо удалить выделенные элементы кнопкой удалить выделение (Del).

На этом этапе важно проконтролировать геометрию трехмерной модели и, при необходимости исправить ее (возможно использование сторонних

Завершающим этапом обработки будет являться текстурирование модели. Выбираем «Обработка» - «Построить текстуру», а в появившемся окне указываем размер и количество текстур. Оптимальным для данного примера будет использование одной текстуры разрешением 4096 пикселей.

Для того, чтобы определить оптимальное разрешение текстуры необходимо рассчитать площадь модели, о чем более подробно говорится в П.3.1. данных методических указаний. Исходя из размера пикселя в плоскости объекта (GSD) и площади поверхности можно рассчитать ориентировочное значение максимально возможного разрешения текстуры по формуле:

Так при площади поверхности объекта S = 20000мм2 и GSD = 0.1 мм максимально возможное разрешение текстуры будет составлять 1400*1400 пикселей.