93763643

4. Fotogrametria w modelowaniu 3D

Modelowanie obiektów 3D często odnosi się do rekonstrukcji obiektów na podstawie fotografii bądź obrazów, które idealnie oddają perspektywę obiektu. Mając do dyspozycji lalka zdjęć obiektu wraz z danym, dającymi możliwość wyznaczenia położenia kamery w czasie fotografowania, można dokonać rekonstrukcji obiektu. Polega to na przeprowadzeniu korekty zniekształcenia soczewki obiektywu, dokonania wzajemnej orientacji zdjęć, a na końcu orientacji bezwzględnej. Na podstawie tych danych można wyznaczyć położenie elementów geometrycznych danego obiektu. Również można odtworzyć obiekty na bazie planów architektonicznych rzutów ortogonalnych. Mając „w ręku” schematy ortogonalne obiektu (może to być rzut elewacji, frontowej, bocznej i tylnej), dzięki korekcie perspektywicznej można usunąć zniekształcenia, po czym przeprowadzić ich orientację [4],

Fig. 1. The photo of Zielona Góra University before and after the perspective cor-rection modification [4]

Rys. 1. Zdjęcie fragmentu Uniwersytetu Zielonogórskiego przed i po wykonaniu korekcji perspektywicznej [4]

Fotogrametria w modelowaniu obiektów ma ścisły związek z automatyczną analizą zdjęć lotniczych i stacjonarnych, a wykorzystuje się to w procesach inwentaryzacji obiektów i gruntu oraz ich cyfrowej analizie i rekonstrukcji [4,10],

Ortofotografia, jako jedna z odmian fotogrametrii, również daje możliwość rekonstrukcji obiektów, np. rekonstrukcji fasad budynków. Polega ona na przetworzeniach różniczkowych zdjęć z rzutu środkowego na rzut ortogonalny w stosunku do płaszczyzny odniesienia. Przetworzenie to polega na podzieleniu obrazu na elementarne fragmenty i przetwarzaniu każdego z nich odrębnie z dokładnością do jednego piksela, a następnie połączeniu ich w całość [4,10],

Na podstawie ortofotografii danego obiektu można przystąpić do jego rekonstrukcji, która odbywa się na takiej samej zasadzie co odtwarzanie kształtów za pomocą schematów architektonicznych. Z uwagi na konieczność przeprowadzenia korekty zniekształceń perspektywicznych, operacja ta staje się bardzo ważna, zwłaszcza w trakcie rekonstrukcji obiektu. Zakłócenia perspektywiczne znacznie utrudniają możliwość skutecznego pomiaru. Jednak po dokonaniu operacji korekcji perspektywicznej i uzyskaniu ortofotografii pomiar staje się możliwy. Często zdjęcia obiektów wykonywane są pod pewnym kątem w stosunku do oczekiwanego rzutu. Im obiekt jest głębiej osadzony w ścianie, tym większe zniekształcenie jego położenia. Koncepcja korekcji zniekształceń polega na takiej transformacji współrzędnych obrazu pierwotnego na obraz wtórny, aby usunąć efekt perspektywy dla wybranych elementów obiektu. Owa korekta perspektywiczna przebiega w następujący sposób [4],

247