Фотографии Модели


Разработка → Разведка и инженерное дело: 3D-модели зданий, развязок и карьеров по фото
Январь 1, 2017 – 22:21
Портфолио модели

В какой-то момент у нас на пороге появился человек в штатском с целым жёстким диском фотографий одного инженерного объекта (назовём его для определённости путепроводом через железную дорогу). Задача сводилась к традиционному «когда-то давно строили, а потом потеряли исходную документацию», и нужно восстановить проект с погрешностью в сантиметр-два.

Чтобы понять, насколько хорошую точность можно получить в архитектуре и инженерных изысканиях подобного рода, мы решили отснять свой 11-этажный офис и создать 3D-модель. В конце работы мы получили модель здания и замерили по ней пару окон. Потом пошли и измерили эти же окна в реальном мире — среднее расхождение было в пределах сантиметра, максимум — двух.

Кстати, в чём-то похожая задача была у одного из наших партнёров — нужно было снять карьер площадью 470 Га и:

  1. Определить объёмы выработки породы.
  2. Подсчитать объём склада продукции.
  3. Получить поверхность для уточнения уровня гидроотвала.
  4. Получить 3D-модель всей территории.

Часть маршрутов

Её решили с помощью беспилотника, длинных гвоздей, GPS-приёмника и двух пачек пластиковых тарелок за 5 рублей за штуку.

Задачи и вендоры

Задача получения 3D-модели по прототипу объекта или самому объекту достаточно легко решается в игровой индустрии и других подобных сферах путём 3D-сканирования объекта. У нас есть свои 3D-сканеры, но засунуть в них что-то крупнее собаки представляется довольно сложным. Большинство зданий, увы, крупнее собаки. Конечно, есть ещё ручные сканеры и промышленные технологии, куда можно загнать хоть вертолёт, но это всё достаточно отдельная специализированная область. Кстати говоря, для зданий тоже пригодная. Но использование фотограмметрии и беспилотников более выигрышно по времени.

В случае здания матмодель используется такая же, как для сканера, но есть нюансы:

  • Обе технологии предполагают наличие множества изображений с различных точек, причём для каждого изображения есть метаинформация с расположением камеры.
  • Сканер работает в «стерильных» условиях, поэтому фильтрация и подготовка изображений не нужна. Для крупных съёмок освещение бывает разным (элементарно — во время съёмки облако закрыло солнце), поэтому алгоритмы требуют более явных опорных точек.
  • Съёмка инженерных объектов делается обычно с дронов, вертолётов или разных высоток, поэтому набор точек съёмки куда более ограничен, и плюс нам нужна фильтрация изображений, выполненных во время противоракетного манёвра дрожания платформы.

Принцип работы такой: на основе метаданных фотографий и поиска похожих фрагментов изображений строятся чётко определённые опорные точки. Как правило, это разные углы, контрастные элементы рисунков, границы объектов. Каждому пикселю на фотографии ищется цветовое соответствие на других фотографиях на основании гипотезы о том, где именно будет нужный пиксель с учётом поворота и смены расположения камеры.
Source: habrahabr.ru
Похожие публикации