Caso práctico: Reconstrucción de set
Seguimiento de trayectorias de cámara y reconstrucción de envolventes de geometría 3D a partir de placas DSLR de interiores y exteriores con ajustes de cámara desconocidos.
Composición final y render de seguimiento
Objetivo del proyecto y condiciones de las tomas
El objetivo principal de este proyecto era reconstruir geometrías de entorno 3D precisas (envolventes de geometría) y resolver el movimiento físico exacto de la cámara para varias tomas de interiores y exteriores. El metraje fuente se capturó con una cámara DSLR en condiciones variadas y no controladas, sin registros de cámara previamente grabados, estadísticas de distancia focal ni patrones de tablero de ajedrez para la calibración de lente.
Sin telemetría en el set, el solver de matchmove tuvo que calcular las distancias focales de la cámara, las dimensiones del sensor y los coeficientes de distorsión simultáneamente con la trayectoria de traslación 3D. Esto requería puntos de seguimiento altamente consistentes en planos de profundidad extremos para evitar ambigüedad matemática.
Flujo de trabajo adoptado
- Preparación del metraje: Linealización de los rangos dinámicos para extraer contraste en sombras subexpuestas y cielos sobreexpuestos, maximizando los detalles rastreables.
- Cuadrícula de flujo óptico: Ejecución de un seguimiento de flujo óptico automatizado para recopilar detalles de fondo de alta densidad, combinado con anclas de seguimiento manuales en estructuras estáticas nítidas (marcos de puertas, escalones, esquinas de paredes).
- Resolución focal en dos etapas: Resolver primero la orientación estática de la cámara para estimar la distancia focal constante y, después, resolver dinámicamente las coordenadas de la trayectoria de la cámara.
- Reconstrucción de set 3D: Exportación de la nube de puntos 3D resuelta a entornos de modelado para ajustar la geometría poligonal estructural (suelos, columnas, paredes) que coincida con los espacios físicos.
- Validación de telemetría: Reproyección de los modelos low-poly sobre el metraje para inspeccionar la alineación, verificar la ausencia de deslizamiento y validar los límites de error de reproyección.
Desafíos del solver y soluciones
Superficies interiores sin textura: Los pasillos blancos presentaron el clásico desafío de seguimiento debido a la falta de características naturales de alto contraste. Para resolverlo, se fijaron puntos de seguimiento manuales en líneas estructurales, como umbrales de puertas, juntas de baldosas y accesorios eléctricos.
Paralaje exterior dinámico: Las tomas de patios exteriores presentaban cambios dinámicos de profundidad, desde arcos en primer plano hasta árboles lejanos. Los planos de paralaje debían separarse cuidadosamente: los objetos del primer plano se aislaron con máscaras rotoscópicas para garantizar que el solver de cámara del fondo no fuera contaminado por elementos en movimiento.
Distorsión de lente: Las lentes de kit DSLR muestran una ligera distorsión de barril radial. El solver calculó un modelo de distorsión radial personalizado (coeficientes `K1` y `K2`) para rectificar las placas, asegurando que las líneas rectas modeladas se alinearan perfectamente con los bordes curvos de la lente.