Fotogrammetrie erklärt

Fotogrammetrie erklärt

Fotogrammetrie ist die Wissenschaft, Objekte aus Fotografien zu vermessen. In VFX bedeutet es, eine Reihe von überlappenden Fotos eines realen Objekts oder Ortes aufzunehmen und mithilfe von Software als 3D-Modell zu rekonstruieren. Das Ergebnis ist ein äußerst detailliertes digitales Abbild mit fotorealistischen Texturen, die automatisch aus den Fotos generiert werden. Dies ist eine der leistungsstärksten Techniken zur schnellen Erstellung realistischer 3D-Assets.

Der Aufnahmeprozess ist einfach, erfordert jedoch Disziplin. Sie fotografieren das Motiv aus jedem Winkel und stellen sicher, dass jedes Foto das nächste um mindestens sechzig Prozent überlappt. Die Software muss dieselben Merkmale aus mehreren Blickwinkeln sehen, um ihre 3D-Positionen zu berechnen. Gute Beleuchtung ist wichtig. Diffuses, gleichmäßiges Licht ohne harte Schatten liefert die besten Ergebnisse. Spiegelnde Glanzlichter können die Software verwirren, da sie sich bewegen, wenn Sie die Position ändern.

Die Software arbeitet stufenweise. Zuerst erkennt sie markante Merkmale in jedem Foto, wie Ecken, Kanten und strukturierte Bereiche. Dann gleicht sie diese Merkmale über verschiedene Fotos hinweg ab. Mit den abgeglichenen Merkmalen berechnet sie die Kameraposition für jedes Foto und die 3D-Position jedes Merkmalpunkts. Dies erzeugt eine dünne Punktwolke. Dann kommt die dichte Rekonstruktion, bei der die Software die 3D-Position jedes Pixels schätzt, um eine dichte Punktwolke oder ein Mesh zu erstellen.

Beliebte Fotogrammetrie-Software umfasst RealityCapture, Agisoft Metashape und Meshroom. RealityCapture ist bekannt für seine extreme Geschwindigkeit und die Erzeugung hochwertiger Ergebnisse. Metashape hat eine sanfte Lernkurve und wird häufig verwendet. Meshroom ist kostenlos und Open Source, aber langsamer. Alle können texturierte Meshes in Standardformaten wie OBJ, FBX und Alembic exportieren, die Sie in jedes 3D-Programm importieren können.

Die Fotogrammetrie hat Einschränkungen. Transparente und reflektierende Objekte sind sehr schwierig, da die Software Merkmale nicht konsistent durch sie hindurch verfolgen kann. Bewegte Objekte wie Bäume im Wind müssen eingefroren werden. Sehr große Umgebungen erfordern Hunderte oder Tausende von Fotos. Aber für die Erfassung realer Requisiten, Sets und Orte ist sie in Geschwindigkeit und Realismus unübertroffen. Viele Blockbuster-Filme nutzen Fotogrammetrie, um Schauspieler, Fahrzeuge und ganze Städte zu digitalisieren.