Создание 3d модели по фотографии


Все о создании 3D-моделей по фотографиям

Фотограмметрия – это процесс создания 3D-моделей по фотографии. Сегодня фотограмметрия находит широкое применение для решения прикладных задач строительства, архитектуры, промышленного моделирования, а также в искусстве.

Фотограмметрия начала развиваться практически сразу с появлением фотографии, но вначале применялась только для воссоздания ландшафтов и построения топографических карт. Моделирование по фотографии позволяет быстро и просто создавать 3D-модели, частично автоматизируя процесс за счет современного обеспечения. Таким способом трудно создавать сложные модели, но он применяется во многих направлениях.

Изготовление 3D-модели по фотографии: применение техники

3D-моделирование по фотографии применяется в тех случаях, когда нет возможности воссоздать 3D-модель по чертежам. К тому же, такая технология позволяет проводить моделирование крупных географических или промышленных объектов без проведения натурных измерений. Кроме того, этот вид моделирования полезен для проведения дистанционных замеров в условиях, где пребывание человека может быть небезопасным.

Игры и кино

Построение 3D-модели по фотографии часто применяется в игровой индустрии и мультипликации для прорисовки героев. За основу берутся реальные люди, а точнее их фотографии и с них делается модель. Такой прием позволяет реалистично передать черты лица и мимику.

При создании капитана Шепарда из MassEffect за основу была взята внешность модели Марка Вандерлоо.

Многие известные актеры подарили внешность персонажам мультфильмов (и не только людям). Люси Лью стала Гадюкой из «Кунг-фу Панда», а Рианна – девочка Тип из м/ф «Дом».

Прототипирование

3D-моделирование по фотографии применяют для создания прототипа изделия. Например, если у вас есть пластиковый корпус и вам необходимо похожее изделие, можно сфотографировать существующий. В итоге вы получите 3D-модель, которую сможете скорректировать. Это поможет оценить функциональность изделия еще до запуска массового производства.

Дизайн

Изготовление 3D-модели по фотографии иногда применяется в промышленном дизайне. Это позволяет быстро оценить масштабы работы по созданию полноценной рабочей модели. Тем не менее, такой способ не подходит для создания сложных изделий. В этом случае лучше создавать 3D-модель с нуля.

Правила создания фотографий для построения 3D-моделей

Если вы хотите получить точную модель объекта, вам нужно придерживаться нескольких правил съемки объекта.

1. Объект всегда должен находиться в фокусе. Лучше всего расположить его на подвижной платформе, а камеру статично закрепить на небольшом расстоянии (если объект маленький). Это позволит вращать объект на заданный угол, и он всегда будет в центре.

2. Если объект слишком большой и его неудобно вращать (например, машина), придется вращать камеру. Это сильно усложняет процесс съемки – в каждом ракурсе нужно строго выдерживать расстояние до объекта, что требует проведения дополнительных расчетов. В таком случае можно рассмотреть другие варианты – вызов специалиста для проведения фотографирования или замеров. Также стоит рассмотреть вариант непосредственного снятия замеров с объекта.

3. Штатив должен быть оснащен «уровнем» для строгого позиционирования камеры в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

При создании трехмерной модели по фото необходимо как минимум три снимка объекта: сбоку, спереди и сверху. Фото в полупрофиле поможет сделать модель более точной, но не является обязательным для неодушевленных объектов.

Рекомендации

  • объект лучше поместить на однотонном фоне;
  • калибровочный стенд (лист бумаги с маркировкой) поможет повысить точность модели;
  • полученные изображения лучше конвертировать в формат jpg;
  • все изображения должны иметь одинаковую высоту и ширину;
  • изображения надо обязательно последовательно пронумеровать.

3D-модели по фотографии: программы

Для любительского создания псевдотрехмерных моделей по фотографиям существует разнообразное программное обеспечение. Обычно эти программы просты в освоении, в них все интуитивно понятно. Однако это обеспечение далеко от профессиональных 3D-редакторов и часто используется при создании малобюджетных игр или анимации.

CrazyTalk – одна из лучших современных программ для создания лицевой анимации. Благодаря инструменту 3D Head Creation пользователи могут создать высокоточные модели, а имитация движения губ позволяет реализовать любой проект.

FaceGen Modeller  применяется для разработки персонажей для компьютерных игр. С помощью ползунков можно легко менять внешний облик лица и быстро добиться желаемого результата.

Headshop  - еще один редактор для моделирования лиц на основе портретных фото. После загрузки фото пользователю надо расставить опорные точки, после чего можно приступить к редактированию лица.

Strata Foto 3D – программа для создания 3D-моделей с созданием масок. Модели могут быть экспортированы в Photoshop, где их можно разукрасить. Специальный плагин помогает программе определить положение камеры и автоматически воссоздавать объект в трехмерном пространстве. Эта программа может быть использована для создания 3D-моделей для товаров интернет-магазинов.

360.3D  – достаточно мощная программа, которая создает трехмерную модель на основе 4-8 фотографий. Программа предусматривает три уровня работы (новичок, профессионал и разработчик), что позволяет затрачивать минимум времени на освоение интерфейса. Программа часто используется для создания виртуальных туров и демонстрации товаров. Есть возможность настроить фон, свет, анимационные эффекты и пр.

123D – бесплатное приложение, которое позволяет создавать 3D-модели по фотографиям с любой техники (смартфон, планшет, камера и т.п.). Это программа от лидера среди основных редакторов трехмерной графики Autodesk. Подходит как для новичков, так и для профессиональных пользователей.

Преимущества и недостатки метода 3D-моделирования по фотографии

3D-моделирования по фотографии имеет свои преимущества в следующих случаях:

  • когда отсутствуют чертежи изделия;
  • нет возможности провести натурные измерения объекта;
  • внутреннее устройство объекта не имеет значения;
  • для моделирования лиц при разработке компьютерных игр или мультипликации;
  • для создания виртуальных туров (ресторанов или салонов) и демонстрации товаров онлайн-магазинов;
  • 3D-модель печатается одноразово и ее не качество играет особой роли.

Во всех вышеперечисленных случаях 3D-моделирование по фото – незаменимый инструмент для быстрого и простого создания модели. К тому же, современное ПО позволяет существенно автоматизировать процесс без потери точности.

Недостатки 3D-моделирования по фото:

  • для получения точной модели необходимы снимки высокого качества при правильной постановке кадров;
  • некоторые полученные модели требуют длительного последующего редактирования;
  • требует дополнительного моделирования внутреннего устройства детали;
  • полученные 3D-модели могут существенно отличаться в относительных размерах от исходника.

Если вы хотите получить качественную 3Dмодель, но у вас нет чертежей изделия или вам нужна анимация для игры, обращайтесь в компанию KLONA. Звоните нам по телефону, и мы подробнее опишем процесс моделирования по фото.

klona.ua

3D-модель по фотографии: от А до Я

Создание 3D-модели объекта по фотографиям относится к дисциплине фотограмметрии. Существует два больших направления в фотограмметрии:

  • фототопография, которая помогает составлять карты и планы местности;

  • прикладная фотограмметрия, которая нужна в строительстве, архитектуре и криминалистике.

Для производства также используют 3D-моделирование по фотографии. С помощью набора фото можно произвести точную 3D-модель и создать копию объекта.

Изначально фотограмметрия использовалась только для воссоздания ландшафтов и построения карт. Сегодня она работает лучше, так как мощные цифровые камеры позволяют получить качественное изображение объекта, что упрощает процесс 3D-моделирования.

3D-объект из фотографий — статуэтка по фото

3D-моделирование по фотографии: техники

Основная причина использования этого метода — отсутствие чертежей или самого объекта рядом с 3D-моделлером. Эта технология полезна тем, что позволяет моделировать большие объекты, не снимая замеры. Также она подходит для территорий или объектов, находиться на которых человеку небезопасно.

3D-моделирование по фотографии также используют археологи, чтобы презентовать результаты раскопок.

Читайте также: Промдизайн: 7 новых продуктов, которые упрощают жизнь

3D-модель фигурки по фото

Сделать 3D-модель по фотографии: применение в кино и играх

Сфера развлечений — еще одна область, где применяется построение 3D-модели по фотографии. В случае с кинофильмами моделирование нужно для спецэффектов и комбинирования кадров. Для игр и мультфильмов нужны люди-прототипы. На основе их фотографий рисуют персонажей, это добавляет им реалистичности и гармонизирует персонажа. Так, прототипом джина из «Алладина» стал Робин Уильямс, а характерная внешность злой королевы из белоснежки — заслуга Джоан Кроуфорд, звезды первой величины эпохи Золотого Голливуда.

В прошлом, чтобы придумать мультипликационному или игровому герою характеристики живого человека, нужен был художник. Сегодня в этом помогут специальные программы, о них расскажем ниже. А если вам нужен полностью новый персонаж, обратитесь в KLONA: у нас есть подразделение аниматоров.

Изготовление 3D-модели по фотографии: пример Disney

Разработка 3D-модели по фото: услуги прототипирования

В случае, если у заказчика есть фотографии готового изделия, копия или вариация которого нужна, 3D-модель можно изготовить по ним. Важно, что если деталь сложная, то нужно много фото с разных ракурсов. Конечно же, если есть возможность предоставить 3D-моделлеру само изделие, а не фото, лучше так и сделать.

3D-модель по фотографии: промдизайн

Создание 3D-модели по фотографии поможет быстро сориентироваться и оценить сроки разработки реальной модели. Для прикидки перед основным моделированием это хороший вариант. Однако это не подходит для сложных изделий с большим количеством неровностей, углов или для дизайнерских предметов. В подобных случаях проще будет создать 3D-модель с нуля.

Построение 3D-модели по фотографии: правила

Для получения качественной и точной 3D-модели нужно придерживаться определенных правил.

  1. Делайте фотографию в фокусе. Удобнее всего выполнить это условие, если  объект расположить на вращающейся платформе. Камеру нужно поставить недалеко и расположить ее на штативе. Так объект всегда будет в центре, и можно будет поймать все нужные углы. Важно, что способ подходит только для небольших объектов.

  2. Большой объект может не получится вращать. Если платформу для автомобиля найти еще реально, то вращать жилое здание не получится, если вы не Халк, конечно же. Поэтому придется вращаться вокруг объекта, держа всегда одинаковую дистанцию, с какой бы стороны ни велась съемка. Если все это вызывает затруднения, то можно вызвать фотографа компании KLONA, и он сделает снимки вместо вас. Также, если фотографировать совсем не получается, можно снять замеры с изделия.

  3. Фотокамеру нужно позиционировать в вертикальной и горизонтальной плоскости, поэтому штатив должен быть с уровнем.

Обязательными являются как минимум 3 фотографии предмета: нужен вид сбоку, спереди и сверху. Необязательным, но желательным, является фото в полупрофиль.

Читайте также: 7 заблуждений заказчика о промдизайне

Построение 3D-модели по фото: дополнительные рекомендации

  • Результат будет лучше, если поместить объект на однотонном фоне.

  • Фон с маркировкой — калиброванный стенд, он поможет получить более точную 3D-модель.

  • Изображения нужно конвертировать или сохранить в формате .JPG.

  • Высота и ширина всех изображений не должны отличаться.

  • Важно пронумеровать все изображения, разместив их последовательно.

Создание 3D-модели по фотографии: обзор программного обеспечения

В этом разделе мы расскажем о программах, которые помогут превратить набор фотографий в 3D-модель, однако важно помнить, что они любительские и используются для малобюджетных проектов. И если вам нужна качественная 3D-модель, с помощью которой нужно изготовить партию изделий, обратитесь в студию КЛОНА. С нами вы быстрее получите требуемый результат.

CrazyTalk — программа для создания лицевой анимации. В нее встроена технология 3D Head Creation, что повышает точность полученных моделей. Также она позволяет имитировать движение губ, что увеличивает реалистичность.

3D-моделирование и лицевая анимация по фотографии

FaceGen — программа для моделирования лиц в игровой анимации. Среди полезных функций — ползунок, который позволяет видоизменять полученное изображение. Вы имели дело с таким, если хоть раз создавали персонажа в игре Sims.

Headshop — программа для моделирования лиц по портретным фотографиям. Кроме загрузки фото потребуется отметить на них опорные точки, и лишь потом приступить к моделированию.

Strata Foto 3D — программа, которая превращает фотографии в 3D-модели. Её главным преимуществом является возможность импортировать и экспортировать изображения в Photoshop. В отличие от предыдущих примеров, Starta в основном используется для интернет-магазинов и приложений.

3D-объект из фотографий: Starta

360.3D — более функциональная программа, для которой потребуется от 4 до 8 фотографий изделия. В программном обеспечении предусмотрено 3 уровня работы в зависимости от навыков моделлера. Она подходит для профессиональных разработчиков и для начинающих специалистов, нужно только выбрать свой уровень подготовки. 360.3D лучше всего подходит для создания виртуальных туров. Среди функций — возможность настроить фон, выставить свет и добавить анимационные эффекты.

123В — наиболее простая в применении программа,так как для работы с ней подойдут фото не только с профессиональной камеры, а и изображения, полученные с помощью телевизионной камеры или планшета. Она популярна среди новичков и тех, кто пользуется трехмерным редактором Autodesk, так как 123В выпустили ее создатели.

3D-моделирование по фотографии: главные моменты

  1. Для того чтобы 3D-модель получилась, потребуются снимки высокого качества и правильно выставленный кадр. Если это не вариант, подумайте о других опциях.

  2. В любом случае потребуется редактирование полученной 3D-модели, а для сложных моделей этот процесс может затянуться.

  3. Если внутри модели есть детали или что-то, что нужно отразить, то придется моделировать вручную.

  4. 3D-модели, полученные после фотомоделирования, могут значительно отличаться габаритами от исходного предмета.

3D-моделирование по фотографии: преимущества

  1. Позволяет создать 3D-модель габаритного объекта.

  2. Дает возможность моделировать существующие объекты, не сталкиваясь с ними вживую.

  3. Позволяет не проводить замеры предмета.

  4. Сделать 3D-модель по фотографии можно, не имея чертежей.

  5. Разрешает не обращать внимания на внутреннее устройство объекта.

  6. Подходит для 3D-моделирования лиц и используется при разработке малобюджетных игр и анимации.

  7. Также используется для создания виртуальных туров по салонам, гостиницам и торговым центрам, демонстрации товаров в онлайн-магазинах.

  8. Является хорошим способом, если нужно один раз напечатать 3D-модель объекта и важен сам факт ее наличия, а не качество.

3D-модель по фотографии — быстрый и относительно простой способ создания модели, так как программное обеспечение позволяет частично автоматизировать процесс. Если ваши требования совпадают с одним из пунктов списка, стоит заказать 3D-моделирование по фотографии в KLONA. Расскажите нам о своей задаче, и менеджеры вам помогут.

Контактная информация:

+7 (499) 112 08 50

+7 (910) 479 24 20

hi@klona.ru

klona.ru

Генерация 3D-моделей по фотографиям

Доктор Дэвид Маккиннон (David McKinnon) из Технологического университета в Квинсленде (Австралия) разработал революционную программу 3DSee, которая генерирует 3D-модели на основе обычных фотографий — автоматически, без человеческого участия. Для работы движку нужно 5-15 фотографий, которые соответствуют требованиям, в том числе должны пересекаться как минимум на 80-90%.

Система работает примерно так же, как майкрософтовский Photosynth. Тот анализирует пачку фотографий, находит точки пересечения и автоматически склеивает из них круговую панораму. Здесь нечто похожее: берётся пачка фотографий, ищутся точки пересечения, анализируются характеристики оптической системы (фокусное расстояние камеры и проч.), создаётся файл геометрии сцены и происходит 3D-реконструкция. От пользователя требуется только предоставить контент и нажать одну кнопку — всё!

Автоматическое 3D-моделирование — очень сложная и важная задача, ибо теперь на эти цели тратится уйма вычислительных и трудовых ресурсов. Учитывая сложность задачи, неудивительно, что Маккиннону потребовалось аж восемь лет, чтобы довести проект до приемлемого уровня (программа 3DSee — часть проекта ACID Vision). Теперь он хочет усовершенствовать технологию, чтобы генерация 3D-моделей в картинах высокого разрешения происходила автоматически (как в знаменитой сцене с пулями из «Матрицы»).

На сайте программы вы можете протестировать движок на собственных фотографиях или посмотреть галерею уже готовых моделей. У них низкое разрешение, но это не является принципиальной проблемой. Если сам процесс моделирования происходит нормально, то дело только в вычислительных ресурсах. Полноценная версия программы для мощных серверов появится уже в самое ближайшее время, обещает автор.

Эта технология может найти применение в медицине, военном деле, образовании, электронной коммерции, кинематографе, анимации, дизайне, индустрии развлечений, играх для взрослых и т.д. Более того, теперь 3D-графика может стать обыденным и повсеместным инструментом и найти применение в принципиально новых сферах, где раньше её не было и близко. Например, можно без труда закачать 3D-модель своего тела в Second Life (кстати, в 3DSee эта фича скоро появится) или в любую другую игру, где используется 3D-графика. Можно делать 3D-сканеры для аутентификации личности. Можно заказывать у портного одежду по интернету. Наверняка каждый может без труда придумать ещё десяток применений этой революционной технологии.

via PhysOrg.com

Теги:
  • 3D
  • 3D-моделирование
  • графика
  • 3DSee

habr.com

3D-модели из фотографий. ReCap 360.

Wather Загрузка

02.01.17

79752

Доброго времени суток, друзья! Хочу рассказать вам об одном интересном, но почему-то не слишком популярном, способе создания трехмерных моделей. Речь пойдет о программе Autodesk ReCap 360, которая является бюджетной альтернативой дорогостоящим сканерам. Она позволяет создавать текстурированные модели из фотографий. Нужно только пройтись несколько кругов с фотоаппаратом вокруг объекта, сделать несколько десятков снимков и загрузить их на сервер Autodesk через программу. К слову, у них есть версия как для браузеров, так и для установки на компьютер. Каких-то жестких требований к качеству снимков нет. Фотография должна быть четкой, а сканируемый объект всегда должен быть в фокусе, модель не должна быть прозрачной или отдавать бликов - вот и все требования. Снимки можно делать и с телефона, никаких проблем в этом нет, свои первые модели я делал на Samsung Galaxy Y Duos 2012 года. Разница между телефонной камерой и нормальным фотоаппаратом только в детальности прорисовки каких-либо мелких деталей вроде складок на одежде или деталей лица человека.

Вот одна из моделей, сделанная из снимков телефонной камеры:

Тут было сделано 64 снимка, сетка получилась на 563 тыс. треугольников.

А вот такие модели я делаю с довольно простеньким цифровым фотоаппаратом Samsung L73:

Тут я сделал 46 снимков. На скриншоте с редактора уже упрощенная модель из 150 тыс. треугольников. Изначально было 1,7 млн. Чем выше разрешение снимка, тем плотнее сетка.

Но есть, конечно, и косячные случаи. Какие-то плоские предметы или скажем, ствол пушки, получаются не всегда. Но такие штуки легко нарисовать самому.

Но с опытом таких косяков становится меньше.После того, как вы загрузили фотографии, они обрабатываются на сервере autodesk, иногда там бывает очередь минут на 10-20. По времени ожидания подготовки самой модели всегда выходит по разному, это зависит от количества снимков и их разрешения. У меня модели из, грубо говоря, 50 снимков получаются минут за 30-40, бывали модели, где по 120 снимков - там дело затягивается на несколько часов. Тут ничего контролировать не надо, наше дело загрузить фотки, а дальше можно вообще выключить комп и идти гулять. Когда модель будет готова всегда приходит уведомление на электронную почту. Для работы нужно иметь свою учетную запись.Вообще, у Autodesk есть 3 программы с подобным функционалом: ReCap 360, о которой эта статья, 123D Catch для смартфонов и ReMake, в котором еще есть простенький редактор. Не хочу подробно описывать условия приобретения этого ПО. 123D вроде бесплатный, но там, наверное, стоит ограничение до 20 снимков для одной модели. Сам не пробовал, потому точно не скажу. У ReMake есть двухнедельный пробный период и возможность грузить до 50 снимков. ReCap бесплатный, количество снимков неограниченно, но все это модели низкого качества, а за высокое качество нужно платить какими-то кредитами, есть 1 месяц бесплатного пользования без ограничений. Так же у Autodesk некоторые продукты распространяются совершенно бесплатно для студентов и преподавателей, сроком пользования на 3 года. Я уже пару десятков моделей получил, ни рубля не потратив. Есть и другие разработчики аналогичного ПО, вроде у всех есть пробный период. Но там, снимки проходиться обрабатывать вручную, что довольно муторно. Пробовал PhotoScan, на счет качества ничего не скажу, у меня модель кривой получилась и больше я эту прогу не открывал. Есть еще Starta, ее я даже не пробовал, уж слишком много в ней всего, а я не очень то дружу с иностранными языками.

Надеюсь, было интересно.

Комментарии к статье NotJes Загрузка

01.03.2019

430

Пост радости, скорее для личных дневников :) Не так давно открыл для себя чудный пластик...

JJeff Загрузка

29.12.2017

9383

Доброго времени суток!  Пред история.  Примерно полгода назад, а может даже и год... Пот...

Nos4eratu Загрузка

30.06.2017

12176

ЙНемного расскажу о личном опыте пользования FDplast.  Очень много на сайте встречается ...

3dtoday.ru


Смотрите также