Hypr3D kolejny sposób na uzyskanie modeli 3D

Wydaje się, że technika SfM pozwalająca na uzyskiwanie modeli 3D z serii dwuwymiarowych fotografii staje się szalenie modna. Organizowane są konferencje, także archeologiczne, pojawiają się kolejne wersje aplikacji droższych i tańszych o zróżnicowanych możliwościach. Pojawiają się też internetowe serwisy pozwalające na przeprowadzenie całej procedury on-line.

Jednym z taki serwisów jest Hypr3D, który postanowiłem przetestować dla moich szanownych Czytelników (to oczywista nieprawda – postanowiłem przetestować go dla siebie, ale wynikami dzielę się z Wami). Serwis przypomina nieco PhotoSynth od Microsoft ale daje dodatkowe możliwości:

1. Celem serwisu jest tworzenie modeli. Inaczej niż w PhotoSynth nie ma potrzeby stosowania jakiś wymyślnych skryptów by pozyskać model z serwisu. Sam serwis udostępnia linki do modeli w różnych formatach (w tym chmury punktów ply) i różnych rozdzielczościach:

2. Przeglądanie modeli jest oparte w serwisie na popularnej technologii flash. Jakkolwiek budzi ona szereg wątpliwości u różnej maści programistycznych purystów, to póki co jest dostępna na wszystkie główne platformy systemowe (t.j. Windows, MacOSX i Linux). To się ponoć ma zmienić, ale na razie właściwie każdy internauta może oglądać wyniki pracy Hypr3D, inaczej niż ma to miejsce z technologią Silverlight Microsoftu, która jest wspierana wyłącznie na Windows i MacOSX. Wtyczka Moonligt (implementacja tej technologii, jaką przygotował Novell, od dawna już nie chce współpracować z kolejnymi wersjami Firefoksa).

3. Przeglądarka Hypr3D ma też wersję embed, więc jest możliwość dzielenia się modelami na stronach internetowych.
http://www.hypr3d.com/models/4f5b0c18b9d90c0001000002/embedded_viewer

Oczywiście WordPress nie akceptuje tej przeglądarki (podobnie jak nie akceptuje PhotoSynth), więc możecie jedynie zajrzeć pod link powyżej.

Możliwość udostępniania modeli przez sieć wydaje się być szczególnie interesująca nie tylko w kontekście popularyzacji wyników badań, ale także np. konsultowania poszczególnych obiektów z innymi badaczami, za pośrednictwem sieci.

Jak przebiega proces tworzenia modelu?

1. Pierwszym krokiem jest założenie konta w serwisie. Oczywiście konieczne jest podanie e-maila, ale nie ma potrzeby weryfikacji konta za pośrednictwem mailowym.

2. Serwis w prosty, przejrzysty sposób prowadzi nas przez proces ładowania zdjęć. Tworzenie modelu przebiega całkowicie automatycznie.

3. Serwis jest zasadniczo darmowy, przy czym przewidziano opłaty za przekroczenie limitu objętości. Administratorzy mają także w planach naliczanie opłat za dodatkowe usługi, które będą implementowane do serwisu.

4. Serwis ma możliwość stworzenia modelu na podstawie filmu wykonanego aparatem lub nawet telefonem komórkowym. Tej opcji jednak nie sprawdzałem. Nie wiem jak działa.

5. Czas tworzenia modelu jest stosunkowo krótki. Łącznie z ładowaniem zdjęć całość nie trwałą dłużej niż pół godziny.

Jaka jest jakość uzyskanych wyników?

Otworzyłem wyeksportowany przez Hypr3D plik collada w najwyższej dostępnej rozdzielczości w Meshlab. Model wygląda znacznie lepiej niż na wbudowanej w serwis przeglądarce:

Jeśli chodzi o szczegóły i jakość odwzorowania, to optycznie wygląda lepiej niż w PhotoSynth, ale gorzej niż w Arc3D i 123D Catch. Nie mam zarzutów do jakości tekstury. Widać wyraźnie, że na modelu brak jest niedokładności i artefaktów widocznych na modelu w przeglądarce Hypr3D.

Chmura punktów z Hypr 3D. To grób 29 z Ostrowitego, który jest tu ostatnio probierzem dla programów i serwisów SfM. Przypomnę chmury dla tego samego grobu pokazywane już w serwisie:

Arc3D

123D Catch

Serwis ma swój program na iOS, który wytropiłem w Apple AppStore. Szkoda, że brak jest jego odpowiednika w sklepie Androida (teraz Google Play). Apki jednak nie testowałem, nie wiem czy pozwala wyłącznie na podgląd, czy też umożliwia tworzenie modelu.

Usługa nadal się rozwija. Wydaje się, że ważnym elementem powinno być teraz poprawienie jakości modeli wyświetlanych w systemowej przeglądarce Hypr3D. Dopiero wtedy będzie mógł rzeczywiście służyć jako platforma wymiany modeli w sieci.

Reklamy

123D Catch i SketchUp – będą parą?

Co prawda na razie nie jest to może para najszczęśliwsza – nie ze wszystkim się dogadują, ale łączy ich pośrednictwo Meshlab. W Meshlab można bez problemów odczytać pliki .obj, które produkuje 123D Catch i skonwertować na colladę lub 3ds. A oba te formaty plików są ponoć odczytywane przez Google SketchUp. Piszę „ponoć” bo na 3ds programik u mnie się wysypuje.

W efekcie model wykonany w 123D Catch (ale też w Acr3D) można otworzyć w SketchUp. Co prawda bez tekstury, ale zawsze. Korzystając z możliwości pracy na warstwach można opatrzyć go komentarzami, a nawet zbudować na jego bazie rekonstrukcję.

 

Dokumentacja 3D z Arc3D (aktualizacja 7.03.2011)

Oprócz możliwości rekonstrukcji 3D, które podawałem w pierwszym wpisie o PhotoSynth istnieje także inna, o której dzisiaj słów kilka.

Arc3d to serwis utrzymywany i opracowany przez Uniwersytet w Louven. System pozwala na przygotowanie modelu 3D na podstawie serii fotografii. Cały proces odbywa się na komputerach serwisu, co pozwala nam zaoszczędzić czas i zasoby naszego sprzętu. Jak to działa w praktyce:

1. Ze strony serwisu ściągamy aplikację Arc3D. Umożliwia ona upload zdjęć na serwery Arc3D. Istnieje wersja Windows i Linux (jak zwykle źródła do samodzielnej kompilacji). Aplikacja wygląda tak:

2. Aplikacja przeprowadza wstępną selekcję zdjęć i pomaga zalogować się do serwisu. W trakcie logowania konieczne jest podanie ważnego adresu e-mail. Będzie on konieczny do odzyskania gotowych modeli. Po zakończeniu procedury tworzenia modelu serwis wysyła dwa maile z linkami do ściągnięcia archiwów zip z modelami.

3. Tworzenie modelu trwa zwykle więcej niż 15 minut, jak podaje instrukcja na serwisie. Dobrze jest zapoznać się z tą instrukcją jeszcze przed rozpoczęciem zdjęć.

4. Arc3D oddaje użytkownikowi obecnie dwa modele: jeden stworzony według starszych algorytmów, drugi, który zwykle tworzony jest szybciej, według nowego algorytmu określanego jako eksperymentalny. Modele należy otwierać w Meshlab i tam można je poddawać dalszej obróbce.

W przypadku mojego modelu starszy algorytm okazał się kompletną porażką. Ale wiem, że nie zawsze tak jest.

Nowy algorytm dał wynik świetny pod względem precyzji odwzorowania, ale mocno niekompletny. Prawdopodobnie wynika to ze stosunkowo niewielkiej ilości zdjęć (11), które wysłałem na serwer.

A tak wygląda porównanie modeli stworzonych w PhotoSynth (z obróbką w Meshlab) i w Arc3D (bez obróbki). W dalszej kolejności obie chmury punktów zostaną połączone:

[Jak widać nie chodzi tutaj o pseudo 3d zrobione na zasadzie animacji poklatkowej, czy zestawienia zdjęć, a normalne modele 3D]

Dokładny tutorial prezentujący sposób uzyskania chmury punktów z PhotoSynth i jej dalszą obróbkę pojawi się wkrótce.

Aktualizacja (7.03.2011):

Właśnie otrzymałem od Arc3D nowy model grobu 24, stworzony z większej ilości zdjęć. Efekt jest świetny:

Model teksturowany (tekstura wymaga drobnych retuszy)

Model bez tekstury. Dobrze czytelne są kości (bardzo słabo zachowane in situ) oraz kamienie, które zapadły się do wnętrza jamy po destrukcji drewnianej konstrukcji grobowej.

Chmura punktów.

Tym razem udało się odtworzyć zasięg niemal całej jamy, plastykę jej wnętrza (wraz z doskonale czytelnym poprzecznym rowkiem po legarze konstrukcji grobowej), układ kości obu szkieletów. Jakość chmury i modelu jest zdecydowanie wyższa niż uzyskana z PhotoSynth. Sam proces budowy modelu tym razem trwał nie dłużej niż pół godziny do 45 minut.