Metod_Fotogram
.pdf
Продовження табл. 1
6.Лр1-6
7.Лр1-7
8.Лр1-8
9.Лр1-9
10 Лр1-10
Перед виконанням роботи слід ознайомитись з матеріалом, наведеним нижче.
Послідовність виконання роботи.
1.Ознайомитись з отриманими фотографіями та вибрати оптимальну їх кількість для виконання роботи (мінімальна кількість фотографій для можливості виконувати в програмі проміри відстаней та кутів є два зображення).
2.Завантажити вибрані зображення (рис.10).
11
Рис.10. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler з завантаженими зображеннями досліджуваного об’єкта
3. Почати калібрування сцени. У програмі Autodesk Image Modeler для калібрування камери створюються маркери за допомогою інструментa
Сalibration>Move marker
Розміщуючи маркер (крапку) на 2D-зображеннях вона перетворюється в локатор (базову крапку - 3D крапку), але це відбувається за умови, що один і той самий маркер розставлений на всіх вибраних фотографіях, або тільки там де його видно. Як розмістити маркер на зображенні? Для цього потрібно на зображенні об’єкта вибрати чітку крапку, цією крапкою може бути кутик об’єкта, кольоровий перехід. Вибрати інструмент – маркер Create/Move marker
іпозначити ним цю крапку, тобто навести курсор
ізафіксувати лівою кнопкою мишки. Не вибираючи іншого інструменту, перейти на наступну фотографію і, якщо видно вибрану вами крапку, на наступному зображенні також зафіксувати її маркером (курсором). І так на всіх зображеннях, на яких видно конкретну базову крапку вибрану вами на першому зображенні (рис.11).
12
Рис.11. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler. Процес фіксування базових крапок на зображеннях досліджуваного об’єкта
Для того, щоб камера відкалібрувалась, потрібно мінімум 8 таких базових крапок (локаторів). Після виставлення більше ніж вісім базових крапок, програма автоматично скалібрує наші опрацьовані зображення, тобто створить 3D простір. Якщо калібрування не відбудеться автоматично, то на цьому етапі роботи (після 8-ї базової крапки) стане активний інструмент
Calibration >Calibrate 
.
За його допомогою можна примусово запустити процес калібрування, тобто побудову 3D простору.
Наступний етап виставляємо і зафіксовуємо глобальну систему координат тобто осі «х», «у» та «z». Вибираємо інструмент
Calibration>Define World Space
та встановлюється в місці локатора де зійдуться всі три осі, а потім почергово, розтягуються та фіксуються осі від цього центра до інших локаторів. Які своєю чергою повинні утворити піраміду з прямими кутами між гранями. Глобальні осі координат не виставляться, якщо в кінці вибраного ребра не буде локатора (базової крапки) (рис.12).
13
Рис.12. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler. Виставлення глобальних осей координат
Наступним кроком у виконанні лабораторної роботи є масштабування 3D простору сцени (нашого проекту), для цього потрібно мати один реальний розмір з об’єкта. Після чого за допомогою інструмента Calibration>Define Reference
.
Лінійка виставляється між локаторами (базовими крапками) та прописується реальний розмір (рис.13).
Рис.13. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler.
Процес маштабування 3D простору
14
В кінці цього рівня ще раз виконується примусове калібрування, натиснувши на інструмент Calibration >Calibrate
.
4. Вимірювання кутів та відстаней. Виконується за допомогою двох інструментів (рис.14):
– вимірювання довжин Measuring>Distance Ruler
;
– вимірювання кутів Measuring> Angle Ruler
Рис.14. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler. Вимірювання досліджуваного об’єктa за його зображеннями
За допомогою цих двох інструментів обміряти об’єкти на фотографіях та викреслити в трьох проекціях.
На рис.15. навeдeно варіант виконання обмірних креслень досліджуваного об’єкта за його зображеннями.
15
Рис.15. Варіант виконання обмірних креслень досліджуваного об’єкта за його зображеннями
16
Лабораторна робота 2
Побудова 3d моделі архітектурного об'єкта за фотографіями
Мета роботи: навчити студентів будувати 3D моделі архітектурних об’єктів за їх зображеннями в реальному масштабі. У цій лабораторній роботі студент виконує чотири рівні роботи (кроків) з шести в програмі Autodesk Image Modeler, тобто: 1) завантаження зображення; 2) калібрування камери; 3) вимірювання відстаней та кутів; 4) створення 3D моделей.
Вихідні дані для роботи:
–Зробити декілька фотографій реальних архітектурних об’єктів (сходи, балкони, огородження сходів, лавочки, малі архітектурні форми тощо) цифровою камерою (з роздільчою здатністю матриці не менше ніж 5 мегапікселів). Погодити об’єкт з викладачем, що проводить лабораторні роботи. Бажано фотографувати в похмуру погоду при 100 % хмарності;
–Виміряти реальни контрольний промір для масштабування сцени, а також ще два проміри для перевірки точності побудови сцени;
Перед виконанням роботи слід ознайомитись з матеріалом, наведеним нижче.
Послідовність виконання роботи
Послідовність виконання роботи аналогічна як в наведеній першій лабораторній роботі, до калібрування сцени. Наступним кроком є побудова 3D моделі сфотографованого об’єкта. Побудова 3D моделі відбувається за допомогою двох інструментів:
– побудова примітивних об’єктів Modeling> Create Primitive
,
– який своєю чергою поділяється на такі примітиви, як навeдeно в табл. 2:
Таблиця 2
Натиснути Додасться
План (замкнута площина)
Куб
Циліндр
куля
коло
17
– побудова площин Modeling> Create Face 
.
Основною умовою побудови 3D моделі за допомогою наведених вище інструментів є те, що примітивні (елементарні) об’єкти та площини фіксуються в сцені тільки до локаторів (базових крапок) (рис.16).
Рис.16. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler.
Процес побудови 3D моделі, за допомогою примітива “куб”
Рис.17. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler.
Збудована 3D модель, досліджуваного об’єкта
18
Лабораторна робота 3.
Побудова 3d моделі архітектурного об'єкта з нанесенням текстур (за допомогою фотографій)
Мета роботи: навчити студентів будувати 3D моделі архітектурних об’єктів за їх зображеннями в реальному масштабі та накладати на об’єкти реальні текстури. У цій лабораторній роботі студент виконує 6 рівнів роботи (кроків) з шести в програмі Autodesk Image Modeler, тобто: 1) завантаження зображення; 2) калібрування камери; 3) вимірювання відстаней та кутів; 4) створення 3D моделей; 5) накладення текстур на 3D моделі; 6) експорт.
Вихідні дані для роботи
1.Зробити декілька фотографій реальних архітектурних об’єктів (сходи, балкони, огородження сходів, лавочки, малі архітектурні форми тощо) цифровою камерою (з роздільчою здатністю матриці не менше ніж 5 мегапікселів). Погодити об’єкт з викладачем, що проводить лабораторні роботи. Бажано фотографування виконувати в пoхмуру погоду при 100 % хмарності;
2.Виміряти реальни контрольний промір для масштабування сцени, а також ще два проміри для перевірки точності побудови сцени.
Перед виконанням роботи слід ознайомитись з матеріалом наведеним, нижче.
Послідовність виконання роботи
Послідовність виконання роботи аналогічна до попередніх двох лабораторних робіт. Наступним кроком є накладення текстур на 3D моделі сфотографованого об’єкта, які виконуються в програмі Autodesk Image Modeler, виконується автоматично після використання трьох дій:
1. Спочатку виділити об’єкт, а потім присвоїти об’єкту текстурну маску
за допомогою інструменту Texturing> Create UV Mapping
. У діалоговому вікні після натискання певного інструмента потрібно буде вибрати тип об’єкта: кубічний, циліндричний, сферичний та площинний (рис.18).
Ітак присвоїти текстурну маску всім оцифрованим об’єктам.
2.Наступним кроком потрібно згенерувати для кожного з об’єктів
текстури за допомогою інструменту Texturing> Extract Texsture
. Після натиснення інструменту відкриється діалогове вікно з завантаженими в проект
19
фотознімками. Потрібно вибрати всі знімки, що використовувались в проекті і програма з них автоматично виріже і накладе текстури (рис.18 i 19).
Рис.18. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler. Процес присвоєння текстурної маски 3D об’єкта
Рис.19. Робочий стіл програми Autodesk Image Modeler.
Процес автоматичного вирізання і накладання текстур
20