Coraz większym zainteresowaniem cieszy się ochrona dziedzictwa oraz wartości kulturowej, zabytków architektonicznych i muzealnych, a także ciekawych przedmiotów-symboli, które identyfikują i promują dany region czy miasto.

Z pośród szeregu narzędzi i sposobów pozyskiwania trójwymiarowych modeli przestrzennych obiektów rzeczywistych, szczególną uwagę warto zwrócić na metodę opartą na fotogrametrii. Jest to dziedzina nauki zajmująca się odtwarzaniem struktury i tekstury rzeczywistych obiektów oraz przetwarzaniem ich w przestrzenny model cyfrowy na podstawie zdjęć fotograficznych.

W odróżnieniu od innych sposobów generowania modeli, pozyskanie materiału do późniejszego przetworzenia metodą fotogrametrii, jest przede wszystkim bezpieczne dla powierzchni zabytku lub obiektu. Aparat fotograficzny nie emituje bowiem szkodliwego promieniowania UV, wiązki laserowej, ultradźwięków, fal elektromagnetycznych czy innych medium wynikających z charakterystyki narzędzia pomiarowego. Fotogrametria nie wymaga również bezpośredniej ingerencji w obiekt – naklejania markerów pozycjonujących lub nanoszenia specjalnego proszku (tlenku tytanu), który zapobiega odbijaniu się wiązki światła. Taki poziom bezpieczeństwa sprawia, że została ona wykorzystana przy tworzeniu modeli wrażliwych na zniszczenia elementów i powierzchni zabytkowych m.in. w Kościele Pokoju w Świdnicy, który znajduje się na liście zabytków UNESCO (zdj. 1). Jeśli interesuje nas najwyższa precyzja pomiaru, metoda ta jest w pełni komplementarna – może stanowić uzupełnienie teksturowe dla modeli pozyskanych np. za pomocą LIDAR lub innych sposobów skanowania 3D.

Zdj. 1.

Fotogrametria jest metodą skalowalną co oznacza, że przy użyciu odpowiednich obiektywów można wykonywać zarówno zdjęcia obiektów małych (zdj. 2), jak i dużych (zdj. 3).

Zdj. 2.

Zdj. 3.

Jakość zdjęć ma bardzo duży wpływ na odwzorowanie docelowego modelu. Istotnym elementem przy pozyskiwaniu materiału wyjściowego jest odpowiednie oświetlenie fotografowanego obszaru. Dobranie właściwych parametrów sprzętowych, tzn. wartości przesłony, ISO, czasu naświetlania wraz z wysoką rozdzielczością matrycy aparatu, przekłada się na „ostrość” zdjęcia w całym jego obszarze. W efekcie prowadzi to do uzyskania modelu o dużej dokładności względem oryginału.

Precyzyjne odwzorowanie rzeczywistych obiektów, m.in. zabytkowych elewacji i elementów ozdobnych, pozwala na uzyskanie wszystkich niezbędnych danych potrzebnych do ich odtworzenia. Wytworzony trójwymiarowy model w pełni wystarczy do odzwierciedlenia oryginału np. w formie wydruku 3D oraz może stanowi podstawę dla konserwatorów zabytków m.in. do obliczania objętości i wymiarowania.

W fotogrametrii oprócz modelu, uzyskujemy wysokiej jakości zdjęcia oraz kompletną teksturę. Prawidłowe odwzorowanie kolorów i skorelowanie ich np. ze standardem RGB, otwiera niesamowite możliwości wykorzystania ich zarówno do prac odtworzeniowych, jak i stanowi ważną część realistycznych modeli cyfrowych.

Kompletne modele mogą mieć szerokie zastosowanie w branży gamingowej oraz wizualizacyjnej. Wycieczki wirtualne, fotorealistyczne panoramy, przewodniki z funkcją podglądu opisów zabytków, wizualizacje z możliwością interakcji z obiektem, gry promujące miasto czy gry miejskie, to tylko niektóre propozycje ich wykorzystania.

Fotogrametryczne modele prezentujące wnętrza budynków mogą z kolei posłużyć do stworzenia ich planów, które są podstawą do generowania tyflomap, czyli dotykowych map dla osób z niepełnosprawnością wzroku.

Zapraszamy na stronę firmy PiQual
oraz zachęcamy do odwiedzenia nas na Facebooku.

Artykuł sponsorowany.