3D REKONSTRUKCE ARCHITEKTURY DAVID SEDLÁČEK
Měření ve fotografii 3D rekonstrukce architektury Simulace osvětlení reálných budov a interiérů Situování budovy do okolí Návrh přestavby části budovy Vygenerování podobné budovy? 2 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
3D rekonstrukce architektury Převod reálného světa do 3D počítačového modelu Ruční vymodelování (3D studio MAX, AutoCad, ) 3D scanner Drahé a zdlouhavé Drahé zařízení, problematické pro velké modely, příliš složitý výsledný model Metody založené na Photogrametrii Počítačem asistované modelování (PhotoModeler, Image Modeler) Rychlejší než ruční ale stále pracné Automatická rekonstrukce Levné, výsledek jako od 3D scanneru 3 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Minimálně dvě fotografie scény Nalezneme stejné body minimálně osm pro kalibraci kamer Princip fotogrammetrie 4 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Princip fotogrammetrie Kalibrace kamer = umístění kamer v prostoru c1 c2 5 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Modelování 3D objektů dle fotografií X1 Princip fotogrammetrie c1 X2 c2 6 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Extrakce textur z fotografií Princip fotogrammetrie c1 c2 7 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
3D rekonstrukce architektury Ukázka asistovaného modelování Kalibrace fotografií Vytváření geometrie Making of ARCHITECTURE PHOTO MODELING_ImageModeler 2009 http://www.youtube.com/watch?v=lx8lcq4w0p8 8 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Vstupní fotografie ( 90 fotografií ) 3D rekonstrukce architektury 9 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Automatická Ukázka automatického kalibrace procesu Automatická kalibrace Auto - Vytvoření hustého PC Auto generování meshe - poisson 3D rekonstrukce architektury 10 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Automatická Ukázka automatického 3D rekonstrukce procesu - husté Automatická mračno kalibrace bodů Auto - Vytvoření hustého PC Auto generování meshe - poisson 3D rekonstrukce architektury 11 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Automatické vygenerování 3D geometrie 12 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
13 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
3D rekonstrukce architektury 14 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Automatický proces: 3D rekonstrukce architektury Kalibrace fotografií: Bundler (Noah Snavely) http://phototour.cs.washington.edu/bundler/ 3D rekonstrukce husté mračno bodů: PMVS (Yasutaka Furukawa) http://grail.cs.washington.edu/software/pmvs/ Vytvoření 3D geometrie: Poisson reconstruction (Michael Kazhdan) http://www.cs.jhu.edu/~misha/code/poissonrecon/ MeshLab umí načíst mračna bodů a vytvořit geometrii pomocí poisson rekonstrukce - http://meshlab.sourceforge.net/ 15 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Autodesk Project Photofly 3D rekonstrukce architektury http://labs.autodesk.com/utilities/photo_scene_editor/ Automatická rekonstrukce z fotografií Výsledky jsou podobné předchozímu procesu + textura Jednoduše realizovatelné Problém s právy na fotografie 16 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
17 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
3D rekonstrukce architektury IDEA Využít benefitů rekonstrukce z fotografií Asistované modelování + Model odpovídá logické struktuře objektu - Problém s hledáním korespondencí Automatická rekonstrukce - Model je geometricky blízký originálu, ale hierarchicky špatný + Korespondence se hledají automaticky 18 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Nový rekonstrukční postup Automatická kalibrace Možno využít PMVS 3D rekonstrukce architektury Nepřesné Črty ve fotografiích nízká zátěž uživatele Ukázka Prototypu aplikace 19 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
20 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
21 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
22 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Zkalibrované fotografie Využití jednotlivých kroků Možnost virtuálních procházek (např. jako MS PhotoSynth) Kompozice nového návrhu do reálné scény z fotografií Husté mračno bodů Anotování objektu Nové pohledy na model Měření Rozšíření mračna bodů modelu o dostavbu Generování půdorysných plánů z řezů Hustá trojúhelníková síť Podobně jako mračno bodů, vylepšené o texturu, mizí problémy s průhledností 23 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Využití jednotlivých kroků Hierarchický model Nejšíře použitelný pro další vizualizace Možnost rozanimování Relighting Změny materiálu Úpravy v 3D modeláři Statistiky 24 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Hierarchický model -> gramatika? Generování pravidel Zdroj: PetrWonka.net 25 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Hierarchický model -> gramatika? Generování pravidel Zdroj: PetrWonka.net 26 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury
Děkuji za pozornost David Sedláček, 13.9.2011 27 Workshop on Virtual Cities 3D rekonstrukce architektury