Dziś kilka wskazówek na temat, który na grupach dyskusyjnych co jakiś czas powraca, czyli jak ze zrobionych zdjęć lotniczych wykonać model 3D.
Model 3D to nie tylko hobby pasjonatów latania bezzałogowcami, ale też usługa na którą popyt sukcesywnie rośnie. Modele 3D często są używane na dużych placach budowy do określania topografii terenu, obliczania niezbędnych przemieszczeń gruntu, lub dokumentacji postępów budowy w relacji z planem projektu. Inne gałęzie gospodarki, np. konserwacja czy górnictwo, również używają modeli 3D, choćby do naliczania kubatury.
Model 3D – nie o każdej porze dnia
Jednym z najistotniejszych kroków w tworzeniu modelu 3D z wykorzystaniem BSP jest właściwe określenie pory nalotu. Wiadomo – unikamy silnego wiatru, czy deszczu lub mgły. Ważne jest jednak właściwe oświetlenie obiektu.
Szczególnie odpowiednie są do tego pochmurne dni, wtedy światło słoneczne nie tworzy silnego zacienienia. Jeśli pojawiają się cienie, to są mocno rozproszone. Również istotne jest, by słońce było maksymalnie wysoko, bo cienie wtedy są najkrótsze. Dlatego nie sprawdzają się godziny poranne czy wieczorne. Pory te są ciekawe pod względem fotograficznym (np. złota godzina), jednak fotografie z tego przedziału czasowego nie będą nadawać się do modelowania 3D.
Planowanie nalotu
By zebrać materiał z którego będziemy mogli złożyć model 3D, konieczne jest odpowiednie zaplanowanie trasy przelotu BSP. Tutaj pomocnym może być program UgCS, gdyż oferuje bardzo rozbudowane możliwości zaplanowania lotów zarówno VLOS jak i BVLOS.
Nalot 3D jest rozszerzeniem nalotu fotogrametrycznego (kamera w nadirze). Najpierw wykonujemy nalot w wyniku którego zebrany materiał pozwoli nam na poprawne złożenie mapy. Uzyskamy w ten sposób obraz 2D. Co zatem zrobić by przejść do obrazu 3D?
Dla prawie płaskiej powierzchni z nalotu nadirowego można już z grubsza utworzyć model 3D, jednak jego dokładność może pozostawiać wiele do życzenia. Jeśli w terenie są jakieś wzniesienia lub doliny, ostre bądź zakrzywione krawędzie, taki model będzie bardzo niedokładny. Brakuje wystarczającej ilości informacji o wszystkich krawędziach obiektów.
By zwiększyć dokładność modelu, należy jeszcze przeprowadzić kilka dodatkowych nalotów uzupełniających, jadnak kamera będzie już skierowana ukośnie.
Do wykonania będą jeszcze 3 loty po okręgu na różnych wysokościach.
Pierwszy lot odbywa się na tym samym poziomie co lot ze zdjęciami z nadiru, ale skierowany jest pod kątem 45 stopni. Drugi lot na wysokości 1,5 raza wyższej niż przy rejestracji kamerą w nadirze, jednak pod większym kątem. Tu kąt zależy bardzo mocno od wielkości obiektu i trzeba go doświadczalnie dobrać. Wreszcie trzeci lot. Lot ten odbywa się na połowie wysokości nalotu z kamerą w nadirze. Na tej wysokości kamera już jest nachylona pod kątem prawie 90 stopni. W przypadku wszystkich zdjęć należy pamiętać, by na zdjęciach nie rejestrować horyzontu, gdyż to powoduje późniejsze problemy z właściwym przetwarzaniem.
W szczególnych przypadkach trzeba jeszcze wykonać dodatkowe zdjęcia. Dzieje się tak wtedy, gdy w modelu występują elementy, których z poprzednich perspektyw nie możemy zobaczyć. Takie zdjęcia są rejestrowane z minimalnej wysokości, z kamerą skierowaną pod kątem 90 stopni. Jeśli lot na małej wysokości nie jest możliwy, zawsze możemy nieść drona i wykonać odpowiednie zdjęcia. Ważne jest by każde zdjęcie miało georeferencję.
Obróbka materiału
Poszczególne fotografie następnie łączymy w model 3D za pomoce dedykowanego oprogramowania. W tym celu oprogramowanie odczytuje metadane z poszczególnych fotografii, takie jak współrzędne GPS, nachylenie kamery, czy w niektórych przypadkach też wysokość. Nakładając poszczególne obrazy na siatkę przestrzenną, algorytmy oprogramowania są w stanie rozpoznać względne przemieszczeni się elementów (różnice i części wspólne). Na tej podstawie określa dokładną pozycję w modelu. Model 3D jest tworzony poprzez przypisanie wszystkich elementów do siatki przestrzennej.
Przy wykonywaniu misji UAV pamiętać należy też o przepisach prawa lotniczego. Obecnie maksymalna wysokość lotu (jeśli nie uzyskamy specjalnego zezwolenia) to 120m. Zatem nie łamiąc przepisów, podstawowy nalot z nadiru możemy wykonać max. z wysokości 80m.
Tak wykonany nalot, owocuje materiałem do złożenia modelu 3D. Jednak już o samym składaniu modelu powiem sobie niebawem…
Pilot UAV, partner firmy SPH Engineering z Łotwy - producenta rozwiązań technologicznych UAV dla przemysłu, nauki i nie tylko, programu do planowania misji autonomicznych UgCS i "Tańczących dronów".
- Maciej Cybulskihttps://dronowladni.pl/author/maciej/
- Maciej Cybulskihttps://dronowladni.pl/author/maciej/
- Maciej Cybulskihttps://dronowladni.pl/author/maciej/
- Maciej Cybulskihttps://dronowladni.pl/author/maciej/
