3D照片建模技术是这样玩的

 

照片建模技术,是指通过相机等设备对物体进行采集照片,经计算机进行图形图像处理以及三维计算,从而全自动生成被拍摄物体的三维模型的技术,属于三维重建技术范畴,涉及到计算机几何、计算机图形学、计算机视觉、图像处理、数学计算等学科。...

照片建模技术,是指通过相机等设备对物体进行采集照片,经计算机进行图形图像处理以及三维计算,从而全自动生成被拍摄物体的三维模型的技术,属于三维重建技
术范畴,涉及到计算机几何、计算机图形学、计算机视觉、图像处理、数学计算等学科。这个是百度百科对照片建模的官方定义,这项技术发展也有一段时间了,也在一些领域发挥了作用,比如3D打印照相馆应用,结合相机阵实现瞬间抓拍等功能可以得到一个彩色的人像数据,这比现有的三维扫描设备更具有成本低、操作方便、真实感强等优点;3D展示的应用则在电商、广告媒体、三维制作、虚拟现实、3D试衣等等。通过航拍等获取照片,可快速生成三维地貌,可用于3D地图、军事结构、矿土堆料测量等等。

国内研究的有成品的是北科光大3DCloud平台,只要上传一定数量的照片就可以实现照片的在线自动合成(亲测照片必须清晰,数量20-30张,360°拍照无死角才可以得到一个还算可以的模型);国外我想了解3d打印这块的都听过Autodesk公司开发的123d catch,虽然也是想得到模型种种阻挠,不过对于好奇的你们不妨试试,说不定就成功了呢;简单的吐槽下这项技术的不完善,想得到一个模型还真的有待时日;现在还是说说原理吧,这个知识必须知道。

照片重建模型的4个步骤(摘自 嘀嗒印,只怪小编只会用,没有人家研究的这么透彻)

1、找出各张照片中的特征点,进行两两匹配

这一步讲究的是能够精确识别物体的局部特征,并且进行快速准确的匹配,由于在实际拍摄中,可能存在物体的旋转、缩放、或者亮度变化,所以难度不小。现在常用的算法是由 David Lowe 提出的 SIFT 方法。

2、根据匹配的结果,利用射影定理计算得到相机位置等场景信息

这步又称运动恢复结构(Structure from Motion)。对于结果的衡量标准主要是准确性,流行使用的是基于 Levenberg-Marquardt 算法的 Bundler。我们也可把这一步称为稀疏重建(Sparse Reconstruction)。

3、将场景信息与原始照片结合在一起,得到照片中物体的三维点云

有了场景信息,我们就能进行多视立体重建(Multi-view Stereo

Reconstruction)了。由于处理的图像精度通常都比较高,所以这一步的计算量很大,执行效率也因此成为判断算法优劣的标准之一。除了效率之
外,还需要考量重建的精度以及完整性,因为这些因素决定了点云的质量。PMVS

算法是目前表现最好的多视立体重建算法。另外,为了表示和稀疏重建的区别,这一步也成为密集重建(Dense Reconstruction)。

4、根据三维点云构建三维模型

我们已经得到了物体表面的一系列三维点云,但是还需要把这些点连成面,才能在一般的三维建模软件中使用。现在比较常用的是泊松表面重建算法
(Poisson Surface Reconstruction)。是的,就是发明了能够用来预测火车是否晚点的泊松分布的那个人。 (摘录完毕)


实就算是得到了照片建立的模型也只是原始的初始模型,并不能真正用来3d打印,还必须通过后期的三维软件和雕刻软件对模型进行修正;如果想得到更高精度的
模型,还必须对模型进行UV拆分,利用烘焙工具将高精度模型的纹理与凹凸细节信息烘焙至低精度模型,再对贴图进行细节修复后才行。原理讲完了,是不是知道
了个大概,如果真的要去拍照片还必须注意很多细节,这里就不一一说明了,有疑问的可以参考我们论坛资源库的帖子http://www.3dzyk.cn/thread-864-1-1.html

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