Índice
Temario
1. INTRODUCCIÓN 1.1 Introducción
5
Índice
Temario
1. INTRODUCCIÓN 1.1 Introducción
2. TÉCNICAS BÁSICAS
2.1 Empezar con el Photomodeler 2.2 Primeros pasos con el Photomode Photomodeler ler 2.2 Comenzamo Comenzamoss nuestro primer trabajo 2.3 Comenzamo Comenzamoss nuestra restitución 2.4 Resumen
3. GENERACIÓN DE GEOMETRIAS
3.1 Generación de geometrías. Introducción 3.2 Trabajo previo a la generación de geometrías 3.3 Como generamos la geometría 3.4 Generación de supercies y texturas
4. CALIBRACIÓN
4.1 Introducción 4.2 Principio Principioss matemáticos en fotogrametr fotogrametría ía 4.3 Modelo de cámara en el Photomodeler 4.4 Ecuaciones en la restitución del modelo 4.5 Como calibramos una cámara 4.6 Como disponemos una cámara para calibrar 4.7 Después de fotograar nuestra plantilla 4.8 Por n podemos calibrar nuestra primera cámara
4.9 ¿Podemos mejorar la calibración de la plantilla? 4.10 Resumen. Fijación de conceptos 4.111 Consideraci 4.1 Consideraciones ones en las ecuaciones de restituci restitución ón 4.12 Ejemplo con cámara desconocida 4.13 Generación del modelo y problemas de paralaje
5. UTILIZACIÓN DE DIANAS
5.1 Que son las dianas o “targets” 5.2 Como disponemos las dianas en los modelos 5.3 Dos ejemplos en condiciones de laborator laboratorio io
5
15 17 20 24 45 47 49 53 72
119 120 121 121 124 128 131 133 145 152 153 156 166
171 178 205
1
Índice
6. MODELOS DE NUBES DE PUNTOS 6.1 Introducción
237 6.2 Como abordar un proyecto de restitución 238 6.3 Planteamiento inicial: toma de fotografías 241 6.4 Secuencia: toma de fotografías 243 6.5 Método de fotografía para fotogrametría 255 6.6 Revelado fotográco para fotogrametría 267 6.7 Revelado fotográco: Camera RAW, Photoshop 272 6.8 Como llevar a cabo el proceso de restitución 283 6.9 Corrección de errores y manipulación de nubes 327 6.10 Creación de mallas a partir de nubes de puntos 330 6.11 Creación de mallas en Meshlab 340
2
Capítulo 1
1.1 In troducción El presente manual, tiene la pretensión de servir al uso y porque no decirlo al disfrute, de una herramienta infrautilizada denominada fotogrametría. La fotogrametría como tal, es poco conocida para los técnicos en general, pero no así sus resultados. Todos estamos acostumbrados, en nuestra vida cotidiana, a ver planos en los noticiarios y documentales, que muestran desde la posición de las tropas en un conic to bélico, a la supercie de un planeta lejano; desde un mapa dental, a la representación tridimensional de una civilización antigua. Todas estas técnicas variadas, tienen en común el hecho, de que el primer paso consiste en la realización de fotografías. A partir de las fotografías realizadas, los objetos pueden ser modelados tridimensionalmente y es este proceso el que desarrolla la fotogrametría. Las técnicas empleadas, para obtener estos modelos 3D a escala, son diversas, y atendiendo al proceso de modelado o a la forma en que se toman las imágenes, denominamos a la fotogrametría como monoscópica, estereoscópica, aérea, de objeto cercano, arquitectónica, etc.… La fotogrametría que este manual aborda es la denominada de objeto cercano y en su variante monoscópica. El término monoscó pico hace referencia a la posibilidad de utilizar fotos individuales como elementos a restituir. En principio, la fotogrametría moderna, trata de imitar lo que naturaleza ha procurado a los animales durante milenios, que no es más
que la visión y apreciaciación tridimensional del espacio a partir de dos vistas, que corres ponden a cada uno de nuestros ojos. Esta fo togrametría, a partir de dos centros de visión, conforma la restitución estereoscópica, que ha sido tradicionalmente la más utilizada. Toda la fotogrametría aérea, con esa innumerable cantidad de planos que estamos acostumbrados a ver en medios de comunicación, está realizada siguiendo este principio. Las técnicas empleadas en los métodos estereoscópicos, requieren una cierta inversión en equipos y personal especializado, siendo su coste, notablemente mas elevado que las modernas técnicas monoscópicas, donde la inversión se limita a la adquisición de software especíco y algún tipo de cámara, que bien puede ser una de las populares SLR (Single lens reex), o incluso compactas de bajo coste, con las que se puede alcanzar una precisión muy aceptable. Al personal, se le puede adiestrar en poco tiempo, aunque como en cualquier otra disciplina técnica, al frente de los equi pos debe de haber alguien especializado. Sobre los principios básicos de la fotogrametría, la bibliografía es muy extensa y con el dominio de las tecnologías actuales podemos acceder a ella desde cualquier lugar. Solo decir, que esta, sigue el mismo principio básico que la fotografía, que en su origen, no dejaba de ser una cámara oscura, a la que se adaptó una lente y un medio fotosensible, donde poder captar la luz que traspasaba el oricio y que comunicaba la cámara con el 5
Capítulo 1 exterior (fg. 1.1). La luz al atravesar una caja donde practicamos un pequeño oricio, se reeja en la pared opuesta de manera invertida, tanto vertical como horizontalmente. Esta práctica que podemos realizar en nuestra ha-
bitación ya se utilizaba en la edad media y constituye en esencia lo que se llama fotografía estenopeica (la que usa un simple oricio como objetivo), y que algunos fotógra fos utilizan todavía hoy con un n artístico.
fg. 1.1: Esquema de funcionamiento de una cámara esteno peica. Se sigue utilizando en trabajos de tipo artístico.
Las cámaras utilizadas en fotogrametría se suelen dividir en dos grandes grupos, que independientemente de sus características técnicas, conllevan una elevada diferencia de precio. Por una parte, las cámaras métricas, donde su comportamiento se ha determinado en un laboratorio y la calidad de sus componentes alcanza los mas altos estándares. Del otro lado, y que son las que aquí utilizaremos, INTRODUCCIóN
cámaras no métricas, que podríamos asimilar a cámaras no profesionales o en algunos casos especícos, a cámaras profesionales, que convenientemente parametrizadas según herramientas del propio software de restitución, podríamos considerarlas semimétricas y que son las que aquí usaremos. Aprenderemos de una forma sencilla y divertida a utilizar la fotogrametría para nuestro trabajo habitual, no dejan6
INTRODUCCIóN
Al nal, seremos capaces de realizar el modelado de formas complejas por nubes de puntos, que bien nos pueden servir como apoyo en la realización de ortofotos, para su posterior delineación, así como en presentaciones virtuales y especialmente como docu mentación del patrimonio histórico.
Estas formas, que pueden ir desde una pequeña pieza arqueológica de pocos centí metros para un museo, hasta la gran portalada de una iglesia, se abordan de igual modo, salvo lo concerniente al efecto de escala, que nos condiciona la obtención de unas fotogra fías adecuadas.
Este modelo representado a la derecha ( fg. 1.4), incumple la mayor parte de los principios generales que expondremos en diferentes lugares dentro de este texto, pero nos sirve, para expo ner que las indicaciones generales que iremos subrayando, no son principios rígidos, sino solo principios, que nos llevarían a obtener resultados adecuados en la mayor parte de los casos; pero la experiencia y el conocimiento nos permitirán variar estos y obtener igualmente resultados acep tables. Este ejemplo fue obtenido por una cámara compacta de bajo coste, de solo cinco megapíxel de resolución. Se sacaron 6 fotografías, sin trípode y disparando a ciegas por encima del grupo que en ese momento visitábamos la excavación; las seis fotografías se fg. 1.4: Nube de puntos en la sima del Elefante. Corte vertical en los estratos. Excavaciones en tomaron en apenas cinco minutos Atapuerca (Burgos) y con planicación totalmente improvisada. El tiempo de resti tución en el estudio apenas duro una hora y sado, todos los consejos que iremos recalcan media y el ordenador restituyo las nubes en do y que en este caso no se pudieron aplicar. unas cinco horas. Con la restitución anterior podemos darnos El lector irá descubriendo a lo largo del cuenta de la versatilidad del método que aquí manual todos esos preceptos o mejor expre utilizaremos, permitiendo éste, adaptarnos
Capítulo 1
9
Capítulo 1 a las circunstancias mas variables, aunque como el lector puede suponer, existen algu nas condiciones mejores que otras Sin embargo el siguiente modelo fguras 1.5 y 1.6, uno de los últimos realizados en
nuestro estudio, sigue estrictamente casi to das las indicaciones que aquí expondremos. Corresponde a los capiteles de la portalada en la Iglesia de San Juan, en Moarves de Ojeda, provincia de Palencia.
fg. 1.5: Capiteles, jamba izquierda. San Juan Bautista, Moarves de Ojeda (Palencia).
Estos modelos, de aproximadamente 2m por 1.5m de altura tienen cerca de los 2 millo nes de puntos, pudiéndose apreciar la calidad de la restitución. Esta calidad de restitución, podríamos utilizarla, incluso para reproducir los objetos en las modernas impresoras 3D
de prototipado, con un adecuado tratamien to de las nubes, pero eso se aleja de lo que pretendemos, al menos en este primer manual, aunque veremos algo al nal del libro al crear mallas.
fg. 1.6: Capiteles, jamba derecha. San Juan Bautista, Moarves de Ojeda (Palencia).
INTRODUCCIóN
10
Capítulo 3 Photomodeler, a través de la orden “ alinear” para los que uséis AutoCAD. Naturalmente todos los programas que tra bajen en 3D poseen esta orden, de diferentes formas; el Sketchup, el 3Ds, Microstation … De esta orden, básica en 3D, es indispensable comprender su funcionamiento, inde pendientemente de la utilización que nosotros vayamos a hacer de ella en este momento. La geometría, establece que para situar un sólido, sea un cuerpo o una superfcie como es nuestro caso, correctamente en el espacio, necesitamos fjar uno de sus puntos y orientar dos de sus ejes. Hay otras formas , pero esta es la que nos conviene en este momento. Este proceso de orientación, lo podríamos realizar introduciendo coordenadas por teclado, lo cual no dejaría de ser tedioso,
GENERACIÓN DE GEOMETRÍAS
incluso utilizando pocas superfcies. Nos aprovecharemos de las grandes ventajas de nuestros programas CAD y para ello vamos a utilizar el AutoCAD, porque la orden “ alinear” se ajusta a la perfección a la necesidad geométrica que necesitamos. A partir del Photomodeler obtendremos el modelo básico de la restitución, con los puntos y aristas defnidos, en un archivo 3D DXF. Sobre el archivo del modelo, DXF, im portaremos la planimetría que hemos estado realizando de nuestras superfcies. Por su puesto el archivo 3D DXF mantendrá la co-
Planimetría realizada sobre CAD. Para importar esta al Photomodeler es necesario orientar cada una de las supercies, y para reali zar esto con sencillez, es casi imprescindible, se parar cada zona o plano en una capa al menos. g. 3.95:
114
GENERACIÓN DE GEOMETRÍAS
Método para alinear objetos en 3D dentro de AutoCAD. Esta orden es sencilla
g. 3.96:
y la forma más rápida para
orientar modelos en el espacio. Es muy aconsejable habituarse a ella y manejarla con soltura, porque nos ahorrará mucho tiempo y evitará errores de alineación muy comunes.
herencia de coordenadas con nuestro Photomodeler, pero no así nuestras planimetrías que hemos realizado sobre un solo plano a partir de la ortofografía obtenida. Exportamos nuestro modelo desde “ File Exports > Export Model… ” y elegimos naturalmente “ 3D DXF (.dxf) ” eligiendo solamente “3D Points” y “ Lines” si nuestro propósito es sólo volver a importar al Photomodeler. Si queremos obtener un modelo 3D completo sobre CAD, elegiríamos naturalmente todo aquello que no vamos a generar en el CAD. Al teclear la orden “alinear” dentro de AutoCAD, el programa nos pide los puntos que determinarán la alineación, en la forma que vemos en la fgura 3.96. El orden en que señalemos los puntos nos dará su capacidad de ajuste a la posición. Si los objetos son de la misma dimensión las distancias relativas también lo son. Capítulo 3
Pero, podríamos haber realizado la alineación con objetos que fuesen de tamaños muy diferentes, con lo que la orden tratará de alinear de la mejor forma posible, según la correspondencia que hemos introducido con nuestros puntos. En la fgura 3.97 vemos las posibilidades que tenemos a la hora de elegir nuestras alineaciones. El “ ejemplo 1”, nos muestra que la orden realiza en primer lugar la alineación de un vector, que hemos denominado como “v” y que para situarlo correctamente, este debe corresponderse entre los dos modelos. Aunque elijamos puntos no correspondientes, el punto 4 debe de estar en la dirección equivalente a la 1-3; el punto 5 lo que nos permite es fjar el giro del sólido o superfcie, alrededor del vector que hemos introducido en primer lugar. En el “ ejemplo 2” se produce un error al elegir un punto, el 4, que no es correspondiente al 3; la orden trata de alinear 115
Capítulo 3 el vector 1-3 de la mejor manera posible, según la dirección 2-4 lo que nos produce un error de alineación. El punto 6 nos situará la superfcie en el plano que le es propio, pero ya teníamos el error inicial del vector. El lector debe practicar con algunos ejem plos similares a este, porque esta es un arma poderosa, que tenemos que manejar con soltura.
Importamos nuestras planimetrías y obtenemos unas vistas similares a las de la fgura 3.98. No debe olvidar el lector, nunca, que la presentación de nuestro trabajo tiene importancia y es una parte más de la labor que realizamos.
g. 3.97: Precauciones a tener en cuenta cuando seleccionamos el orden de marcado para alinear los objetos. Este principio de alineación es similar al proceso que realizamos cuando indicamos la orienta ción en el espacio de los ejes del proyecto de restitución. g. 3.98 página siguiente: Resultado nal del pequeño proyecto que hemos llevado a cabo. Solo queda nuestra habilidad artística para hacer la entrega del trabajo mas atractiva.
GENERACIÓN DE GEOMETRÍAS
116
GENERACIÓN DE GEOMETRÍAS
Capítulo 3
117
UTILIZACIÓN DE DIANAS
fg. 5.3: Generación de dianas “ Coded targets”, en este caso correspondiente a una diana de
completa en ángulos de 45º. Este ángulo varía dependiendo del tipo de diana. Cabe destacar, que en la esquina inferior izquierda de cada diana, el programa nos muestra un índice, que será el que se muestre como índice de punto cuando realicemos la restitución. Es necesario o al menos muy aconsejable, tener este índice impreso, para poder corregir, a veces, los errores de interpretación que el programa puede cometer, cuando la nitidez de las “ targets” no es
adecuada en las fotografías, porque hemos forzado, a lo mejor, mucho su tamaño, como para que las pueda interpretar siempre correctamente. Las dianas de 10-Bit ( fg. 5.4); las 10 partes en que se dividen los 360º, que vemos en la gura se forman de igual manera, con la salvedad de que el ángulo ha pasado de 45º a 36º, pudiendo generar más sectores circulares, que podemos rellenar o no; pasando de las 25 dianas que teníamos en el modelo anterior a las 45 que podemos generar en este.
fg. 5.4: Generación de dianas “ Coded targets”, en este caso correspondiente a una diana de
Capítulo 5
8-bit.
10-bit.
175
Capítulo 5 Igualmente hay que volver a destacar que se podrían obtener más dianas, pero estas nuevas, que el Photomodeler no conoce, las podría asimilar por aproximación a algunas de las que espera encontrar, dándonos errores de interpretación. Así, que bajo esta premisa, si queremos generar nuestras dianas de la forma que vemos en la imagen, es necesario observar cuales son las que genera el programa y utilizar las mismas. En el modelo de 12-Bit, las 12 partes en que se dividen los 360º, que vemos en la fgura 5.5, el ángulo se ha reducido más, hasta los 30 grados, permitiéndonos llegar hasta 161 dianas. En un modelo bien fotograado y con las dianas del tamaño apropiado, es decir, en condiciones ideales, el Photomodeler marcaría sin dicultad estas 161 dianas, pero como ya hemos visto, las condiciones ideales, solo son eso, ideales. En los modelos reales, salvo en casos muy controlados; pequeños modelos como el que desarrollamos después en este mismo tema, en condiciones que podemos denominar de laboratorio, es difícil con-
seguir el reconocimiento de las 161 dianas. No todas, de esas 161 dianas las reconoce el programa de igual forma. Hay dianas que se reconocen mejor que otras, que como cabe suponer, son aquellas donde las diferencias son más acusadas, y son las que elegiremos en primer lugar al actuar sobre un modelo real. Cuanto mayor es el número de dianas de uno de los grupos que estamos viendo, más le cuesta al Photomodeler discriminarlas, así que elegiremos el modelo con el número de dianas mas pequeño que necesitemos. El mayor número de dianas que podemos obtener es a partir del tipo de “ targets” denominados “ RAD Coded ”, que nos puede dar hasta 999 dianas, que consiste en añadirle una corona adicional al modelo anterior de 12-Bit, como vemos en la fgura 5.6. En las versiones anteriores del Photomodeler se generaba en vez de esta “ RAD Coded ” unas dianas de 14-bit, las 14 partes en que se dividían los 360º, y que correspondía a un ángulo de 25.71º. Con estas dianas de 14-Bit se podían generar hasta 561 dianas.
fg. 5.5: Generación de dianas “ Coded targets”, en este caso
UTILIZACIÓN DE DIANAS
correspondiente a una diana de 12-bit.
176
Capítulo 5
fg. 5.26: Infografía sobre como podemos emplear la restitución por nubes de puntos en
una excavación arqueológica. Esta metodología de bajo costo proporcionaría resultados precisos y muy rápidos utili-
zando adecuadamente las dianas codifcadas. Siempre tendríamos una red o unos puntos registrados topográfcamente para situar correctamente la restitución en el espacio tridimensional.
UTILIZACIÓN DE DIANAS
198
UTILIZACIÓN DE DIANAS nos una malla de 3x3 puntos en coordenadas 3D, que nos permitiesen situar correctamente cada uno de los modelos restituidos. La formación de los pares, que veremos detenidamente en el capítulo de nubes de puntos, requiere en principio, no alejarse mucho de ese valor “ b/h ” de entre 0.10 y 0.15. Este es un valor de referencia, a veces se puede forzar a valores por debajo de 0.10 y otras por encima de 0.15, no siendo conveniente superar los 0.20 para poder obtener nubes de puntos densas, que no siempre son necesarias si vamos a “facetear” las supercies. El dispositivo de elevación o suspensión de la cámara, propuesto para este caso, es una pértiga; una como las utilizadas en la limpieza de cristales, con el acoplamiento en cabeza de un pequeño trípode de los de sobremesa. Es necesario naturalmente un disparador a distancia, y para este, mejor de cable, puesto que los inalámbricos en la posición de la cámara representada, a veces es difícil que nos capte la señal. También puede ser muy conveniente utilizar un notebook, que por su pequeño tamaño pudiéramos acoplar a la pértiga y disparar con el la cámara. Hoy muchas cámaras semi profesionales añaden un software de gestión de la cámara, muy útil para el trabajo de fotogrametría. Como ya sabemos que las fotos deben ser lo más nítidas posible (problema que estudiaremos detenidamente en el capítulo siguiente), no es conveniente que sujetemos nosotros la pértiga (en condiciones de excelente iluminación, que nos procure velocidades de disparo elevadas, así podría ser), es mejor apoyarla en algún elemento como puede ser nuestro trípode o como nosotros utilizamos, cuando la pértiga tiene que alcanzar cierta alCapítulo 5
tura (4 ó 5 metros) una escalera metálica pesada. En los casos en que tengamos un muro vertical cerca, apoyamos la pértiga sobre él, pero para no dañar la cámara, colocamos por detrás de ella, atadas con cinta adhesiva, dos pequeñas escuadras, formando entre ellas unos 90º, que separan la cámara del muro y dan estabilidad a su posición. Volviendo a nuestra excavación todas las operaciones, que hemos registrado, para poder plasmar este nivel de estrato con las nubes de puntos, lo podemos llevar a cabo en poco más de 15 minutos y eso contando con el cuidado que debemos poner al movernos por la excavación, para no causar desperfectos. La restitución de las nubes de puntos lo puede llevar a cabo alguien sin exhaustivos conocimientos arqueológicos, pero como siempre, el plano nal lo tendrá que realizar o dirigir alguien con la formación arqueológica adecuada. Seguimos respondiendo a la tercera pregunta de la fgura 5.23, una vez que hemos vislumbrado que criterios generales podemos seguir para elegir cuales son las dianas adecuadas para nuestro caso. Esas dianas elegidas son las que tendremos que introducir en la lista desplegable de “Target type” que vemos en primera elección, en la zona 3ª de la fgura 5.23. En la segunda línea ( fg 5.27), en primer lugar introducimos el ajuste de error que estimemos podemos admitir en la interpretación de la dimensión de la dianas “ Fit Error ”. Naturalmente tenemos que indicarle si las dianas son blancas, negras o ambas “ Both”; por defecto nos sitúa “ Black ”. 199
MODELOS DE NUBES DE PUNTOS
cambiar la calidad de las fotos a 10 o 12. En casos de necesidad, en trabajos com plejos, podemos generar TIFF pesados, pero ya sabemos que manda la capacidad de nuestra máquina. Si trabajamos con archivos pesados es muy importante guardar los cambios realizados cada poco tiempo. Si el ordenador se colapsa, que la pérdida sea pequeña. ¡¡ MUY IMPORTANTE !! El programa “Camera RAW ” que estamos utilizando para revelar nuestras fotografías, nos permite evaluar a priori, como va a resultar nuestro proceso de restitución con bastante aproximación, sin necesidad de rea-
lizar dicho proceso. Sabremos si tendremos una nube densa y uniforme; si vamos a tener lagunas en las nubes ó zonas con ruido y artefactos que no se ajustarán al modelo real. En la fgura 6.29 podemos observar distintas zonas de recorte cuando nos encontramos dentro de Camera RAW, señaladas con recuadros. Estos recuadros los podemos marcar con la herramienta que vemos en la fgura 6.30. Al señalar un determinado recuadro, “Cam era R AW ” nos mostrará el histograma de esa zona concreta y a partir de ese histograma podemos ya darnos cuenta como va a transcurrir la restitución.
fg. 6.28: La manera sencilla de poder revelar todas las fotografías de la serie consiste en concentrar nuestra atención en el revelado de una de ellas, preferentemente, como ya sabemos la más frontal al ob jeto y después aplicar los cambios a todas las demás, comprobando en alguna otra la decisión tomada.
Capítulo 6
281
Capítulo 6 He dividido las distintas formas de los histogramas en tres grandes grupos genéricos. Naturalmente entre estos tres grupos, se pueden dar todas las situaciones intermedias con las que nos podremos encontrar habitualmente. Estas tres formas básicas, requieren un tratamiento diferentes en los valores paramétricos que vamos a elegir a la hora de restituir las nubes, y aunque todavía es pronto para saber como van a ser esos valores, ya podemos observar en la imagen que zonas van a ser fácilmente restituibles, cuales no debemos utilizar y en cuales no nos valdrá con una sola estrategia. Como en los casos reales tendremos toda
suerte de posiciones intermedias, es un poco la experiencia y sobre todo la precisión métrica la que nos hará elegir ciertas combinaciones de parámetros. Pero no nos adelantemos, antes tenemos que aprender a restituir de una manera efciente y rápida. Hasta este momento, ya podemos hacer una primera estimación del tiempo que llevamos trabajando para restituir nuestra portada. Sin contar el desplazamiento al lugar de su situación, llevamos unos 15minutos para obtener las fotos, unos 5 minutos para descargarlas, 3 o 4 para determinar los parámetros de revelado, y digamos 1 o 2 para lanzar
fg. 6.29: Abierto “Camera RAW” y realizando un zoom sobre las diferentes zonas, al observar el histograma correspondiente, podemos hacernos una idea muy precisa de como será la densidad de nubes obtenida en cada lugar, y de esta manera sabremos a priori que fotografías utilizar para cada zona.
MODELOS DE NUBES DE PUNTOS
282
Capítulo 6
fg. 6.64: Ejemplo cualitativo de como podemos restituir las diferentes zonas de un modelo atendiendo a como son los histogramas de las imágenes.
fg. 6.65: Imagen fnal de ejemplo de sarrollado, con la casi inexistencia de huecos.
MODELOS DE NUBES DE PUNTOS
326
MODELOS DE NUBES DE PUNTOS
6.9 Corrección de errores y manipulación de nubes Una vez creadas nuestras nubes de puntos, el proceso habitual es comprobar sobre el visor 3D si tenemos puntos o artefactos extraños que se hayan creado erróneamente. Artefactos son agrupaciones de puntos en lugares que no representan ningún objeto real y son producidos por falsas interpretaciones del algoritmo de restitución, debido fundamentalmente a una textura inadecuada en esa zona determinada. Para evitar en primer lugar la aparición de estos errores groseros,
que siempre nos llevaría un tiempo eliminar, cuando realizamos el marcado o trazado de los perímetros a restituir, debemos eliminar o evitar aquellas zonas cuyas texturas sabemos a priori que no tienen una textura adecuada, como pueden ser: el cielo, las superfcies me tálicas, los cristales, paramentos uniformes en color, etc. Estas zonas, si están incluidas dentro de un contorno general las encerraremos en un perímetro particular asignándole a ese trazado la propiedad de “ Cut Hole”.
fg. 6.66: No debemos empeñarnos en restituir zonas que sabemos nos van a dar problemas. Todas aquellas en que la textura es muy pobre, generaran ruido, con puntos de muy mala precisión, como el blanco que vemos en la imagen.
En la fgura 6.66 si queremos restituir el perímetro indicado, nos encontramos que dentro tiene una zona con una textura com pletamente blanca, nada efcaz para su restitución. Para que el Photomodeler en esa zona no nos cree una superfcie extraña, la recuadramos, pulsamos el botón derecho del ratón->propiedades, y al “ Trim type” tipo de recorte, le asignamos “ cut hole” crear agujero, y así nos evitamos una zona con problemas. Capítulo 6
El cielo, como decía antes, es otra fuente de problemas. Cuando estamos marcando un borde contra un fondo sin textura no nos tenemos que acercar a él, pero no solo porque los puntos de ese fondo, si el programa trata de restituirlos pueden aparecer en lugares muy inexactos, sino porque también los pixeles próximos a zonas de contraste muy elevado, se ven afectados por el desbordamiento luminoso que se produce y nos pueden aparecer franjas o líneas con una iluminación muy 327
Capítulo 6 indica, parte de la resolución de ecuaciones a partir del método de eliminación de Gauss para ajustar los nuevos puntos a los originales; pero que a efectos nuestros, el valor que por defecto que nos aconseja de 8 suele ser adecuado. Un valor mayor implica mayores matrices y más tiempo de cálculo. El último parámetro “ Su rface offsetting” nos ajusta de manera más fna la superfcie generada nueva, a la que sería la original a partir de sus puntos. Dejaremos por defecto
el valor de 1. Al pulsar el comando “ Apply” el MeshLab tardará un rato, pero ínfmo si lo com paramos con lo que una operación similar nos llevaría en el Photomodeler, creo que sería para el lector una buena práctica que comparase sobre un mismo modelo. Observamos el proceso anterior fnaliza do en la fgura 6.80. Nos aparece un nube de puntos que en general supera el tamaño de la original como vemos. Es algo así como tirar
fg. 6.79: Una vez generadas las normales a utilizar en el faceteado, el segundo paso es crear la super cie nueva a partir de generar una nueva nube de puntos que lleva asociada la malla correspondiente. Es necesario, y muy aconsejable grabar lo que hayamos realizado en este momento, porque en este proceso, si el número de puntos es muy elevado, por encima de los 4 millones el programa puede colapsar, aunque esto depende de la máquina que estemos utilizando, como es de suponer.
MODELOS DE NUBES DE PUNTOS
346
MODELOS DE NUBES DE PUNTOS
una sábana algo más grande que el objeto, para que se pegue a este. Como el exceso de sábana no es propio del elemento restituido, lo que tenemos que hacer es recortar los puntos que sobrepasan los bordes o frontera del objeto. Para este recorte de puntos, la herramienta de selección es un contorno rectangular, menos útil que la que poseemos en el Photomodeler, que nos permite elegir un contorno poligonal, sin embargo, podemos cambiar la orientación del objeto con suma facilidad.
Seguramente esta opción es claramente mejorable, pero de momento nos conformamos con lo que tenemos. Una vez seleccionados los puntos los borramos, con el icono que tenemos situado más a la derecha. Aunque solo vemos puntos porque es lo que tenemos seleccionado en la barra de visualización ( con el icono de pun tos), verdaderamente lo que estamos haciendo es seleccionar puntos y las facetas o caras correspondientes. Naturalmente, al borrar borramos todo, las caras también.
fg. 6.80: La nueva nube generada tiene sus puntos de color blanco; todavía no le hemos asociado ninguna textura. Además el tamaño de la malla generada es mayor que el objeto que intentamos reproducir, lo que nos obligará a pulir la nube, eliminando los puntos sobrantes que sobrepasen el objeto original.
Capítulo 6
347
YA A LA VENTA EN
www.WorldPhotogrammetry.com
