В полном объеме: Трехмерная реконструкция
Миллионы, если не миллиарды изображений широко доступны сегодня в Интернете — благодаря многочисленным онлайн-хранидищам наподобие Flickr или Picasa. Группа ученых о главе с Стивом Зейтцем (Steve Seitz) предложила оригинальное и весьма многообещающее применение всем им — для автоматического создания трехмерных моделей снятых зданий и ландшафтов с высокой точностью. Разработав алгоритм обработки, учитывающий разное положение камеры и разное качество съемки, им удалось воссоздать качественные 3D-модели известных достопримечательностей мира.
К примеру, на приведенной слева иллюстрации верху можно увидеть результат обработки 56-ти кадров Пизанского собора, сделанных 8-ю фотографами — трехмерную поверхность. Слева внизу на иллюстрации показана модель того же здания, созданная на основе данных лазерных обмеров — этот метод сегодня широко применяется для подобных целей. Внизу справа приведено сравнение обеих моделей: по расчетам ученых, 90% поверхности, созданной на основе обработки фотоматериалов, соответствуют «лазерной» модели с точностью до 12,8 см — что для 51- метрового здания весьма впечатляющий результат.
Попробуем проследить в общих чертах весь процесс. Прежде всего ученым потребовалось собрать широкий набор исходных данных — для чего они воспользовались тем же фоторесурсом Flickr. Из десятков тысяч найденных снимков компьютер отобрал лишь подходящие по размерам и разрешению, и не содержащие дополнительных препятствий в виде, например, снявшихся на фоне здания туристов. Затем особый алгоритм, обрабатывая каждую из отобранных фотографий, рассчитывает для каждого снимка местоположение камеры. Дальнейшее — понятно: сравнивая картинку, которая открывается с той или иной позиции, компьютер рассчитывает точное положение ключевых точек.
К примеру, для воссоздания модели знаменитого римского Собора св. Петра компьютер использовал 151 фотографий, а для Нотр Дама — 206. Весь процесс, по словам авторов, занял менее 3 часов: и обработка снимков, и расчеты полностью автоматизированы.
Кстати, трехмерное моделирование позволило разгадать тайну знаменитого «лица» на поверхности Марса: «Взглянуть Марсу в лицо».
По публикации Roland Piquepaille′s Technology Trends