Построение 3D модели в Agisoft Photoscan

3D-моделирование — это процесс создания трёхмерной модели объекта. В картографии этими объектами могут быть как отдельные объекты (здания и сооружения), так и участок местности, где каждый объект представлен в виде отдельных составных элементов.

Введение

Основные методы трехмерного моделирования:
 каркасное (проволочное) моделирование;
 поверхностное (полигональное) моделирование;
 твердотельное (сплошное, объемное) моделирование.
При полигональном моделировании объект задается набором полигонов. Полигон - это плоский многоугольник. Простейшим вариантом являются треугольные полигоны. Photoscan поддерживает создание полигональной модели.
Трехмерная модель местности позволяет более наглядно представить объекты на местности, выполнять аналитические расчеты в трехмерном пространстве. Следующим шагом является использование построенной трехмерной модели для целей проектировании.

Исходные данные

В результате автоматического выполнения полетного задания квадроптером DJI Phantom 4 Pro в программе Drone Deploy были получены 99 аэроснимков с высоты 40 м на площади 1.6 га.

Рис. 1. Схема построения маршрута программой DroneDeploy.
Продольное перекрытие между снимками составляло 75% и поперечное перекрытие 80 %.

Для построения 3D модели нам будет недостаточно снимков сделанных вертикально. Дополнительно сделаем наклонные снимки с разных ракурсов интересующих нас объектов. Так как основным объектом у нас будет сложная скульптурная композиция, то количество снимков мы сделаем еще больше. А так как мы снимаем на квадрокоптер DJI Phantom 4 Pro, то у нас не будет проблем с привязкой снимков в проекте.

Порядок работы по построению 3D модели в программе Agisoft Photoscan

Первым шагом добавляем фотографии в проект. Фотографии (камеры) располагаются на схеме согласно метаданных снимка (GPS координат) из EXIF фотографии.

Рис. 2. Схема расположения центров снимков.

В проекте добавляется новая строка о загруженных камерах. Все последующие результаты операций по выполнению обработки программы будут появляться в окне проекта.
Следующим шагом выравниваем фотографии. Параметры оставляем по умолчанию, они настроены на лучшее качество.
Далее выполняем построение плотного облака точек. При нажатии на кнопку Плотное облако на панели инструментов запускаем процесс построения плотного облака точек. На вкладке Дополнительно выбираем Фильтрация карт глубина – Мягкая, необходимой для целей построения 3D модели архитектурного объекта.
В результате получаем построенное плотное облако состоящее из 14 млн. точек.

Рис. 3. Построенное плотное облако точек

Далее строим модель, состоящую из полигонов.

Рис. 4. Отредактированная модель

Экспортируем модель в различные форматы (dxf, 3dmax)
В AutoCAD получаем следующую картину.

Рис. 5. Импортируемая модель в AutoCAD

Рис. 6. Импортируемая модель в AutoCAD (увеличенная часть)

В 3D Max эта модель будет выглядеть в следующем виде.

Рис. 7. Импортируемая модель в 3DMax

В результате мы получили модель, которая легко передается в различные программы трехмерного моделирования. Наличие фотографий объекта позволяет легко сделать текстурирование поверхности объекта, а добавление освещенности в программах трехмерного моделирования выполнить визуализацию модели с элементами анимации.

Рис. 8. 3D модель с наложенной текстурой

PhotoScan поддерживает прямую загрузку моделей в онлайн ресурсы Sketchfab и Verold.
Рассматриваемая модель была выложена в сервис Sketchfab по следующему адресу:
https://sketchfab.com/models/8e4f08f4ca4e4a7abce2535bd45ef961

Наверх