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Was ist Photogrammetrie? Eine Möglichkeit, 3D-Druckmodelle zu starten

Photogrammetrie - Grundprinzipien und Anwendung - Vom Foto zum 3D Modell (Juni 2025)

Photogrammetrie - Grundprinzipien und Anwendung - Vom Foto zum 3D Modell (Juni 2025)
Anonim

Während des nationalen 3DRV-Roadtrips habe ich viel Zeit mit der Digitalkamera (DSLR) von stationären Objekten aufgenommen. Objekte, von denen ich dachte, dass sie für großartige 3D-Drucke geeignet wären, aber Objekte, die ich nicht von Grund auf neu zeichnen oder von einem leeren Bildschirm zeichnen wollte.

Ich habe gelernt, dass es möglich ist, mehrere Aufnahmen eines Objekts an verschiedenen Aussichtspunkten zu machen, die um ein Objekt herumgehen. Wenn Sie Fotos auf diese 360-Grad-Art aufnehmen, erfassen Sie so viele Details, dass fortschrittliche Software diese Bilder für Sie als 3D-Modell zusammenfügen kann. Diese Methode oder dieser Vorgang wird als Photogrammetrie bezeichnet. Einige nennen es 3D-Fotografie.

Das sagt Wikipedia (wenn auch etwas komplizierter als meine Erklärungen, glaube ich):

Photogrammetrie ist die Wissenschaft, Messungen von Fotos vorzunehmen, insbesondere um die exakten Positionen von Oberflächenpunkten wiederherzustellen… It kann Hochgeschwindigkeits-Imaging und Fernerkundung verwenden, um komplexe 2-D- und 3-D-Bewegungsfelder zu erkennen, zu messen und aufzunehmen (Siehe auch Sonar, Radar, Lidar usw.). Die Photogrammetrie speist die Messungen der Fernerkundung und die Ergebnisse der Bildanalyse in Rechenmodelle ein, um mit zunehmender Genauigkeit die tatsächlichen 3D-Relativbewegungen innerhalb des untersuchten Feldes sukzessive zu schätzen. ”

Ich ziehe eine viel einfachere Erklärung vor: Um diese Definition und diesen Prozess zu verwenden, lassen Sie mich erklären, was ich verstehe, und geben Sie Kudos, wo es fällig ist. Autodesk und das Reality Computing-Team haben die Software entwickelt, um das alles einfach und schnell zu machen. Die Software stammt von Autodesk ReCap und es gibt auch eine App namens 123D Catch, die dies nur mit einer Smartphone-Kamera ermöglicht. Das Autodesk ReCap-Team fasst die Idee zusammen, etwas von der physischen Welt zu nehmen und digital zu machen: Capture, Compute, Create. Sie tun es mit Laserscanning und mit Photogrammetrie, zwei verschiedene Methoden, aber ich habe mich in diesem Beitrag auf die letztere konzentriert.

Dies ist ein sich schnell entwickelnder Teil des 3D-Drucks, da Sie, wie bereits erwähnt, aus einer Serie von Fotos erstellen können, anstatt aus einem leeren Blatt Papier oder einem digitalen Bildschirm. Es gibt viele Apps, die dies oder so etwas können. Zwei, an denen ich noch weiter arbeite: Fyuse (App für iOS und Android) und Project Tango von Google (über das ich auch bei Forbes geschrieben habe. Das können Sie hier lesen.)

Ein kurzer Überblick über die Funktionsweise:

Erstens können Sie eine normale Digitalkamera, eine GoPro oder ein Smartphone verwenden, um die Fotos aufzunehmen, mit denen Sie die Software zu einem 3D-Modell zusammenfügen können. Wenn Sie die Panorama-Funktion bei einer Digitalkamera verwendet haben, haben Sie eine ungefähre Vorstellung davon, wie dies aussehen wird.

Zweitens machen Sie eine Reihe von Fotos eines Objekts oder einer Person. Es gibt viele Tipps, mit denen Sie das beste 3D-Modell erstellen können. Je besser Ihre Kamera, desto besser das 3D-Ergebnis. Mit diesem "Reality-Capture" -Prozess können Sie die meisten Objekte oder sogar eine Person (wenn sie sehr still stehen) erfassen.

Drittens erledigt die Software den Rest. Sie laden die Fotos in den ReCap-Dienst oder 123D Catch hoch, und die Fotos werden zusammengefügt, so dass Sie die Fotos jetzt in einer dreidimensionalen Perspektive sehen. Ähnlich wie bei Google Street View können Sie einen gesamten Standort planen - Sie erstellen Ihre eigene "Street View" um das Objekt herum. Mit ReCap können Sie einige oder alle Aufgaben manuell erledigen, um die tatsächlichen Positionen oder Punkte auszuwählen, die sich überlappen. Die meisten von uns werden dies jedoch nicht tun und die Software das schwere Anheben überlassen. Das kostenlose Konto ermöglicht bis zu 50 Fotos, mehr als ausreichend für Verbraucher und kleine Unternehmen.

Lassen Sie uns kurz über „Berechnen“ sprechen. Daten aus der physischen Welt, die mit Ihrer Kamera erfasst werden, werden in die Cloud hochgeladen (dies erfordert viel Rechenleistung; mehr, was Sie mit Ihrem typischen Desktop / Laptop meistern können), und der ReCap Photo-Dienst übernimmt dies Arbeit. Die Desktop-Version von ReCap verarbeitet Laserscanning-Daten, aber Sie benötigen die Cloud für die intensive Arbeit des Abgleichens und Zusammenfügens von Fotos, zumindest für jetzt.

Bei den meisten Uploads erhalten Sie das 3D-Modell in weniger als einer Stunde. Das ist ein ziemlich zwingender Grund, nicht von einer leeren Seite oder einem Bildschirm aus zu zeichnen oder zu skizzieren. Sie können Fotos scannen, um ein großartiges Modell zu erstellen, das Sie modifizieren, optimieren und ändern können, um Ihren Designprozess zu beschleunigen. Sie können auf diese Weise viel schneller in die Erstellungsphase gelangen.

Hier sind ein paar weitere Ressourcen für Sie:

  • Autodesk ReCap
  • 123D-Apps von Autodesk
  • Photogrammetrieseite
  • Hier ist ein großartiges Video des Photogrammetrieprozesses mit einer GoPro und einer UAV-Drohne.

Eine andere Version dieses Posts erschien zuerst in meinem 3DRV-Blog mit dem Titel What Is Photogrammetry. Vollständige Offenlegung: Autodesk sponserte 2014 einen Teil meines 3DRV-Roadtrips.