Doktor razlaga, da sistem deluje s sledenjem istih točk na fotografijah, kar omogoča izračun položaja fotoaparata, ko je bila posamezna fotografija posneta. Ti podatki so nato podlaga za oblikovanje 3D-modela objekta fotografiranja. Za uspeh potrebuje od pet do petnajst zaporednih fotografij, med katerimi je pokrivanje najmanj 80- do 90-odstotno. Njegov algoritem je eden prvih delujočih na področju izdelave 3D-objekta na podlagi skeniranja fotografij oziroma fotogrametrije (angl. photo-based, photogrammetric scanning).
Do zdaj so za to nalogo uporabljali drago programsko opremo in laserske optične bralnike, ki so obsijali objekt meritve ter na podlagi merjenja časa odboja računali razdaljo med bralnikom in majhno točko na objektu. Postopek je bil dolgotrajen, rezultat zaradi visoke ločljivosti sicer kakovosten, vendar brez teksture oziroma strukture površine objekta. Za zajem te sta potrebna dodatna kamera in nato program, ki na izdelano mrežo objekta »prilepi« še te podatke. Predvsem pa je ta postopek predrag in prezahteven za večino uporabnikov. Tudi nov pristop temelji na svetlobi, vendar je pasiven. Fotoaparat zajema svetlobo okolice, ki se odbija od objekta, pomembno pa je, da objekt fotografiramo z različnih položajev. To je tudi bistvena razlika v primerjavi z laserskim skeniranjem, kjer je merilna naprava vedno na istem mestu.
KAKO DELUJE
Osnova je algoritem, ki zmore na podlagi podatkov, ki so mu na voljo, izračunati položaj in usmeritev vsake fotografije iz serije posnetkov objekta skeniranja. Deluje tako, da primerja dve fotografiji na ravni majhnih izsekov (zaplat) in poskuša odgovoriti na vprašanje, ali je izsek na prvi fotografiji enak izseku na drugi ali pa je ta podoben kakšnemu drugemu izseku na prvi. Vseh izsekov je veliko, primerjava pa se izvaja na celotni seriji fotografij, ki so na voljo. Ko algoritem najde vse najboljše zadetke, na podlagi izračunanih podatkov o mestu in usmeritvi fotoaparata postavi izsek v 3D-prostor in tako postopoma oblikuje 3D-model objekta, ki je v bistvu mreža med seboj povezanih točk, na katero je »nalepljena« tekstura objekta.
KAVELJ JE PRAVO ZAPOREDJE FOTOGRAFIJ
Sliši se preprosto, vendar se kmalu izkaže, da je algoritem zelo občutljiv. Omenili smo že zahtevano pokrivanje fotografij, ki je precejšnje in v praksi težko dosegljivo. Hitro malenkostno premaknemo fotoaparat, pokrivanje med fotografijami je manjše in končni rezultat še zdaleč ni tak, kot smo pričakovali. Omejitev največ 15 fotografij, ki je povezana tudi s tem, da ljudje ne bi preveč zasedli zmogljivosti strežnika, v katerem storitev teče, vpliva na to, kolikšen del objekta bomo lahko posneli. Z drugimi besedami, četudi bi algoritem verjetno lahko izdelal 3D-objekt v celoti, tega s to storitvijo ne moremo izvesti. Za pravilno delovanje moramo tudi paziti, da je objekt čim ostrejši (v gorišču), da je v kontrastu s preostalim motivom na fotografiji in hkrati, da so fotografije v isti navpični ravnini. To pomeni, da mora biti kot fotografiranja po navpični osi čim bolj enak.
Tudi če vse to upoštevate, verjetno v prvem poskusu ne boste zadovoljni z rezultatom. Tudi mi nismo bili. Šele v četrtem poskusu nam je uspelo narediti kolikor toliko dober 3D-model slončka. Namig: ne priporočamo zmanjševanja fotografij zato, da se te prej naložijo. Algoritem bolje deluje, če je ločljivost fotografij višja.
Trenutno gre za igračo, v prihodnosti pa so možnosti uporabe algoritma raznovrstne. Od filmskih studiev, programerjev iger, simulacij za izobraževanja pa do muzejev, ki bi lahko hitro in predvsem preprosteje oblikovali 3D-modele eksponatov. Verjetno bo ta tehnologija kmalu ne le del prototipne spletne storitve, temveč v bolj ali manj zmogljivi obliki tudi del cenovno dosegljivih grafičnih programov, kar bi jo še veliko bolj približalo uporabnikom.
Moj mikro, oktober 2009 | Marjan Kodelja
