Fotogrammetrie: in 1 - 2 van foto naar 3D




Wil je een representatief 3D-model creëren ter verbetering van een bestaande situatie, maar heb je noch de tijd, noch het geld om metingen uit te voeren, complexe vormen te modelleren of een laserscan te laten maken? Als lid van Vectorworks Service Select heb je sinds kort genoeg aan enkele doordachte foto’s op Vectorworks Cloud Services (al dan niet geïntegreerd met Dropbox of Google Drive) om je omgeving in 3D te doen herrijzen.

De nieuwe functie '3D-model d.m.v. foto's' zet jouw afbeeldingsbestanden snel om naar een puntenwolk en een 3D-draadwerk met textuur, waar je in Vectorworks gemakkelijk op kunt verderwerken.

Om een bruikbaar 3D-model te genereren, dien je natuurlijk te vertrekken van een goede reeks foto’s. Hoe maak je zo een goede reeks aan? Volg de onderstaande richtlijnen bij het maken van je foto's om de beste resultaten te krijgen.

  • Zorg bij het maken van foto's voor een goed verlichte omgeving. Voor buitenopnamen zijn de omstandigheden het beste op licht bewolkte dagen. Vermijd direct licht dat schaduwen kan werpen en oppervlakken kan verbergen. Richt je camera ook niet in de richting van de zon of een andere felle lichtbron, want dit kan hinderlijke reflecties in de lens veroorzaken.
  • Hanteer voor alle foto's eenzelfde belichtingswaarde.
  • Zorg ervoor dat elke foto aanzienlijk overlapt met de volgende. Hoe meer overlapping, hoe beter. Luchtfoto's dienen zowel in de vliegrichting als in de langsrichting te overlappen.
  • Fotografeer taferelen met veel details en texturen. Vermijd egale, monochrome oppervlakken. De visuele textuur is wat je foto's met elkaar verbindt.
  • Reconstructie werkt in principe alleen bij matte objecten, maar is ook mogelijk bij glanzende of reflecterende objecten die een textuur hebben of wanneer licht en reflectie constant zijn.
  • Alle objecten op de foto moeten helder en scherp zijn. Verwijder wazige foto's maar let erop dat de resterende foto's nog voldoende overlappen.
  • Hoe meer foto's je gebruikt, hoe beter het resultaat zal zijn. Je kunt tussen 5 en 500 foto's toevoegen, maar over het algemeen zijn 10 à 40 foto's voldoende om een snelle reconstructie te maken.
  • De volgende bestandsformaten voor afbeeldingen worden ondersteund: .png, .jpg en .jpeg.
  • Gebruik afbeeldingen met een resolutie tussen 720p (1280 x 720 pixels) en 5k (5616 x 3744 pixels). Foto's met een hoge resolutie zullen meer accurate modellen opleveren.
  • Als je metingen wilt maken op basis van het gereconstrueerde model, heb je ten minste één gekende afmeting nodig als referentie om een correcte schaal voor het model in te stellen. Plaats op het object ten minste twee markeringen waartussen je de afstand kent. Of plaats een liniaal binnen het gezichtsveld van de camera.

Wij raden aan om te fotograferen volgens een van deze opstellingen:


De volgende opnamescenario's worden niet aangeraden omdat ze fouten kunnen veroorzaken in de gemarkeerde gebieden:

Voorbeelden van bruikbare reeksen

1. Voldoende foto’s

A. In burstmodus

Door je camera in burstmodus te zetten, kun je meerdere foto's snel achter elkaar nemen. Hierdoor ben je zeker dat de foto's voldoende overlappen. Focus op het object dat je interesseert. Houd de ontspanknop ingedrukt terwijl je in evenwijdige lijn langs het object loopt, alsof je het oppervlak met je camera scant. Mogelijk vertonen sommige foto's bewegingsonscherpte. Foto's die te wazig zijn, verwijder je best uit je fotoreeks.

Je fotoreeks zou er ongeveer zo moeten uitzien:

Wanneer je het 3D-model importeert in Vectorworks, ziet het resultaat er zo uit:

Gegevens fotoreeks: aantal foto's = 38 | beeldgrootte per foto = 4608 x 3072

B. Afzonderlijk genomen foto’s

Focus op het object dat je interesseert. Houd de camera stabiel terwijl je in evenwijdige lijn langs het object loopt. Maak tijdens deze beweging verschillende individuele foto's alsof je het oppervlak van het object met je camera scant. Zorg dat de afbeeldingen voldoende overlappen.

Je fotoreeks zou er ongeveer zo moeten uitzien:

Wanneer je het 3D-model importeert in Vectorworks, ziet het resultaat er zo uit:

Gegevens fotoreeks: aantal foto's = 23 | beeldgrootte per foto = 3036 x 4048

C. Met de drone

Foto's door drones in daglicht genomen, leveren schitterende resultaten op. Voor een goede reconstructie is het belangrijk dat de foto's zowel in de vliegrichting als in de langsrichting aanzienlijk overlappen.

Je fotoreeks zou er ongeveer zo moeten uitzien:

Wanneer je het 3D-model importeert in Vectorworks, ziet het resultaat er zo uit:


Gegevens fotoreeks: aantal foto's = 47 | beeldgrootte per foto = 3968 x 2976

2. Met aandacht voor details en structuren

De reconstructie werkt het beste met voorwerpen die een patroon of unieke referentiepunten hebben. Egale kleuren hebben geen textuur, tenzij ze schaduwen vertonen (die op zich een patroon kunnen vormen).

Op de afbeelding hieronder zie je een combinatie van elementen met en zonder textuur. De plafondlampen en vloer hebben een herkenbare textuur, maar de volledig zwarte en witte vlakken zullen moeilijk te reconstrueren zijn.

Het witte behangpapier op de volgende afbeelding heeft een beperkte textuur. Om hiervan een reconstructie te maken, is het belangrijk dat de afbeeldingen scherp zijn.

3. Voorzien van voldoende overlap

Als je ondanks een goede fotoreeks toch een slechte reconstructie krijgt, kan het helpen om de fotoreeks op te splitsen. De foto's in de reeks hieronder zijn scherp en goed belicht, maar de reconstructie is mislukt omdat sommige foto's niet voldoende overlappen. Kijk in dat geval waar het gebrek aan overlapping zich situeert en splits de fotoreeks op vanaf dit punt. In het voorbeeld hieronder is een lacune tussen foto 12 en 13. Als we de foto's 1 tot en met 12 en de foto's 13 tot en met 26 als twee aparte reeksen zouden indienen, zou de reconstructie wel slagen.

4. Samenhangend en juist belicht 

Wanneer de belichting op de verschillende foto's te zeer verschilt, kan de reconstructie mislukken.

De fotoreeks hieronder vertoont verschillende problemen: niet alleen hebben de foto's een onregelmatige belichting, ook het afgebeelde object zelf vertoont te veel verschillen om een reconstructie mogelijk te maken.

Wél kun je puntenwolken genereren door uit deze fotoreeks subreeksen samen te stellen en in te dienen. Selecteer foto's op basis van overeenstemmende belichting en objectkenmerken.

Hieronder zie je een voorbeeld van een perfect samenhangende fotoreeks. De belichting is constant doorheen de volledige reeks. Bovendien overlapt elke afbeelding aanzienlijk met de volgende in de rij. Hierdoor kan het algoritme elementen herkennen en een goede reconstructie maken.

5. Wat met 360°-fotoreeksen?

Momenteel is het algoritme niet geoptimaliseerd voor 360°-weergaven van een object. Reconstructie is echter mogelijk wanneer de scène genoeg textuur bevat en je een groot aantal scherpe afbeeldingen gebruikt.

Je fotoreeks zou er ongeveer zo moeten uitzien:

Wanneer je het 3D-model importeert in Vectorworks, ziet het resultaat er zo uit:

6. Realistische reconstructies van interieurs

Ook opnames binnenshuis vormen een uitdaging voor het algoritme, maar reconstructie is mogelijk wanneer je beschikt over een groot aantal scherpe, overlappende afbeeldingen en de scène een goede belichting en uitgesproken textuur heeft. Leg daarom voorwerpen vast met unieke visuele details, zoals tapijten met patronen en tafels met zichtbare houtnerven. Vermijd gewone, effen muren.

De beste resultaten krijg je wanneer je foto's maakt terwijl je in evenwijdige lijn langs een object beweegt. Houd daarbij een constante afstand ten opzichte van het object aan. Dit werkt beter dan wanneer je op één plek blijft staan en de camera eenvoudigweg draait om foto's te maken.

3D-modellen creëren in Vectorworks

Zodra je de perfecte fotoreeks hebt samengesteld, kun je in Vectorworks het 3D-model creëren. In de onderstaande video helpen we je alvast op weg.

Zit je nadien nog met vragen, bekijk dan eens de informatie op het webportaal of neem contact op met ons supportteam.

Ben je (nog) geen lid van Vectorworks Service Select, maar wil ook jij graag 3D-modellen genereren op basis van fotoreeksen, contacteer dan zeker ons salesteam voor een voorstel op jouw maat:

www.designexpress.eu © Design Express 2011 privacy tel BE 015 71 96 00 tel NL 0182 756 660