W poprzednim wpisie przedstawiony został proces stworzenia plastikowej repliki istniejącego obiektu wykorzystując do tego film nagrany telefonem komórkowym. Film został przetworzony następnie do postaci pola NERF za pomocą oprogramowania Nerfstudio w celu eksportu trójwymiarowej siatki aby przygotować ją do druku 3d. Ze względu na niską jakość modelu przystąpiono do optymalizacji procesu.
Pierwszym etapem była zmiana oprogramowania i metody generowania siatki 3d. Eksport siatki 3d w Nerfstudio bazuje na polu NERF, które jest wolumetryczną reprezentacją wkodowaną w sieć neuronową. Eksport siatki 3d jest tylko dodatkową funkcją, rozwijaną przez deweloperów oprogramowania w mniejszym stopniu. Alternatywne oprogramowanie do generowania siatek 3d to Meshroom i używa do tego celu Fotogrametrii. Ze względu na to, iż generowanie pola NERF jest wspomagane sztuczną inteligencją, akceptowalny jest słabszy jakościowo zbiór obrazów wejściowych, gdzie metoda Fotogrametrii jest „mniej wybaczająca”.
W poniższym przykładzie model 3d wyeksportowany za pomocą Nerfstudio stworzony na bazie filmu z kamery 360 jest lepszy jakościowo, niż po przetworzeniu w Meshroom. (ubytki, brak pomniejszych szczegółów jak metalowy kranik):
Generalnie im lepszy zbiór danych wejściowych tym lepiej odwzorowany model. Do tej pory ze względu na szybkość i wygodę, obraz obiektu uzyskiwany był poprzez kręcenie filmu za pomocą telefonu komórkowego lub kamery, następnie film był rozbijany na poszczególne klatki w celu dalszego przetwarzania. Ze względu na ruch kamery jakość obrazu na poszczególnych kadrach zawsze będzie gorsza niż zdjęcia wykonane aparatem fotograficznym w sposób stacjonarny zdjęcie po zdjęciu. Docelowo wykonano łącznie 173 zdjęcia aparatem Olympus E-510 w trybie makro z użycie lampy błyskowej.
Taki tryb umożliwił izolację obiektu zainteresowania od tła oraz poprawę jego ostrości. Wadą takiego sposobu wykonywania zdjęć była niedostateczna penetracja przez światło niektórych części modelu (spód nóg, obszar pod brodą) co spowodowało mniejszą jakość odwzorowania w tych obszarach. Zbiór zdjęć uzyskiwano w kilku etapach. Najpierw wykonano mniejszą ilość zdjęć wokół modelu i uzyskiwano model 3d celem oceny jakości. Następnie wykonywano zdjęcia ze zbliżeniem miejsc gdzie model ma niedostateczną jakość (głównie ubytki w powierzchni).
45 zdjęć to niedostateczna liczba zdjęć aby znaleźć pozycje dla wszystkich kadrów co uniemożliwiło wygenerowanie całego modelu. Dopiero 79 zdjęć umożliwiło stworzenie modelu z ubytkami na powierzchni. Po dodaniu dodatkowych ujęć większość ubytków znikła. Aby zwiększyć jakość modelu w potoku przetwarzania zastosowano odszumianie siatki celem wygładzenia powierzchni.
Parametry należy dobrać aby uzyskać bardziej czysty model jednocześnie nie tracąc zbyt wielu szczegółów.
Następnie siatka 3d została przygotowana do druku 3d i model został wydrukowany. Poprawa jakości geometrii modelu 3d jest zauważalna. Wymagane dalsze korekty procesu celem uzyskania doskonalszego modelu.
Od lewej. Gliniany aniołek. Replika (Meshroom + Olympus E-510). Replika (Nerfstudio + Realme GT Neo2)
Dodaj komentarz