Escaneamento 3D por fotografias tiradas com um smartphone simples

Exemplo de composição feita com uma cena escaneada por fotos e textos modelados no software Blender 3D.

For who speaks English, please see this link: http://arc-team-open-research.blogspot.com.br/2013/08/3d-scanning-by-photos-taken-with-simple.html

O escaneamento 3D por imagens através das tecnologias de Structure-from-Motion (SfM) e Image Based Modeling (IBM) tem provocado a admiração e aguçado a curiosidade de um grande número de pessoas.

Algumas dessas pessoas desejam apenas testar aleatoriamente a ferramenta, outras tem ambições mais objetivas, como a digitalização do patrimônio arquitetônico, arte para publicitade e até escaneamento de alta precisão como o teste com crânios mostrado aqui em outro post.

Como tem sido explanado copiosamente, o objetivo desse blog é compartilhar informação e tornar as técnicas apresentadas acessíveis a qualquer interessado. Pensando nisso e aproveitando essa onda de tecnologias móveis, o post de hoje apresentará os resultados de escaneamentos feitos a partir de fotografias tiradas de um smatphone mediano, o Galaxy Y Duos, da Samsung.

Vídeo com uma compitação de escaneamentos por fotografias tiradas no Galaxy Y Duos
A próxima fase desse estudo será a de coletar fotografias de outros equipamentos, mais simples e mais sofisticados do que o modelo supracitado.

Configurações

Antes de mais nada, é preciso dizer que o cálculo do escaneamento não é feito no smartphone. Ele acontece em um computador com o PPT-GUI devidamente instalado. Há meses atrás foi publicado aqui um tutorial de como instalar e utilizado esse programa.

O objetivo aqui é provar que bons resultados estão literalmente ao alcance das mãos de quem tem um celular ou smatphone, seja ele bem provido de hardware ou não.

Nesse caso, trata-se de um Samsung modelo GT-S6102B, com o Android 2.3. É um equipamento relativamente simples, acessível a maior parte das pessoas que desejam um smartphone apto a entrar na internet, ler os e-mails, acessar o Facebook e tirar fotos com boa qualidade.

Todas as fotografias foram tiradas no modo padrão da câmera, no tocante a efeitos de iluminação.

Evidentemente, nenhum escaneamento foi feito com fotografias tiradas à noite. Todas elas foram feitas dutante o dia.

Cenas em ambientes iluminados diretamente pelo sol: Como o caso do trator esteira.

Cenas com sombra ao sol: Como o bloco de concreto.

Cenas em ambientes internos, durante o dia: Como o caso do cupinzeiro em uma casa abandonada.

A única alteração feita nas configurações padrão da câmera foi justamente as dimensões das fotos. Foi utilizado 3.2 megapixels, ou 2048×1536, o maior tamanho oferecido pelo modelo. Com isso buscou-se uma melhor qualidade e definição nos escaneamentos.

A configuração do computador utilizado para o trabalho é a seguinte:

Intel i7 3,4 Gb 64 bits

8 Gb de RAM

1 Tb de HDD

GPU nVidia 1 GB com 128 bits

Ubuntu 13.04

Em outros teste feitos com fotografias de maior dimensão, há uma tendência do algoritmo não calcular imagens com largura maior de 3900 pixels, forçando o usuário a escolher a opção de redimensionamento no PPT-GUI, desse modo, 3.2 megapixels ainda que não sendo a melhor das dimensões é um número razoável para uma boa qualidade de reconstrução.

Conclusão

A grande vantagem de se utilizar um celular ou smarphone é que geralmente ele está junto ao usuário. Uma eventual inferioridade técnica de sua câmera é compensada pela mobilidade e versatilidade de tê-lo sempre por perto e poder utilizá-lo de forma rápida e prática.

Esse post reflete apenas uma situação específica, mas que pode ser ampliada com testes em outros equipamentos e até uma confrontação entre os resultados, tanto de um em relação ao outro, como dos escaneamentos em relação aos objetos e cenas originais.

As aplicações dessa tecnologia são muitas e se torna mais interessante pois dá a oportunidade de qualquer pessoa com o mínimo de tecnologia móvel, poder lançar mão dessa para converter uma sequência de fotos em um objeto virtual que pode ser visualizado de todos os ângulos, com todas as cores e até ser impresso em 3D ou se converter em um material composto, como a imagem mostrada no início do post.

Espero que tenha apreciado, até o próximo!

 

 

 


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