Automatyczne modelowanie na podstawie fotografii

Transkrypt

1 Automatyczne modelowanie na podstawie fotografii Przy użyciu programu Autodesk ReMake (Opracowano na potrzeby przedmiotu Modelowanie Przestrzenne) Autodesk ReMake jest dość łatwym narzędziem pozwalającym na utworzenie siatki modelu za pomocą zestawu odpowiednich fotografii. Za jego pomocą odtwarzana jest geometria modelu, jak również teksturowanie. Sam program nie posiada zbyt wielu możliwości edycyjnych, jednak utworzoną siatkę można w łatwy sposób wyeksportować do innych programów modelujących typu 3ds Max. Pierwszą istotną rzeczą jest wybór modelu. Najlepiej do tego celu nadają się obiekty o łagodnych krawędziach i w miarę regularnych powierzchniach. Krawędzie ostre i kanciaste znacznie trudniej jest odtworzyć w sposób automatyczny. Dodatkową pożądaną cechą modelu jest posiadanie możliwie jak najbardziej płaskiej i niewielkiej podstawy. Przed rozpoczęciem fotografowania należy umieścić model na płaskim podłożu o nieregularnej, nie odblaskowej strukturze. Może to być przykładowo fragment gazety. Najważniejszym elementem pracy jest wykonanie zestawu fotografii. Należy wykonać sekwencję około 20 zdjęć, obejmujących cały model. Najlepiej wykonywać je pod pewnym kątem, aby objąć tym samym jak największą powierzchnię obiektu jednym kadrem. 1

2 Jeśli jest to możliwe, dobrze jest również wykonać drugą sekwencję, ukazującą obiekt bardziej od góry, aby w modelu zostały odtworzone wszystkie szczegóły. Gdy fotografie są gotowe można przystąpić do procesu modelowania. Proces ten odbywa się przy użyciu programu Autodesk ReMake. Po uruchomieniu programu wybieramy z menu górnego Creste 3D using / Photos lub prościej klikamy w ikonę aparatu fotograficznego w lewym górnym rogu. W tym momencie pojawi się okno dialogowe, które umożliwi nam wybór pomiędzy tworzeniem projektu online (w chmurze) i offline (na własnym komputerze). Każda z tych możliwości ma swoje wady i zalety. Tworzenie projektu online nie wymaga użycia żadnych zasobów komputera poza łączem internetowym do przesłania zdjęć oraz pobrania gotowego modelu. Wadą jest brak możliwości stworzenia modelu w wysokiej jakości. Z kolei tworzenie na własnym komputerze wymaga posiadania w miarę mocnego sprzętu (lub pozostawienia go pracującego na dłuższy czas), daje za to dużo większe możliwości jeśli chodzi o wybór parametrów jakościowych projektu. Po wybraniu odpowiedniej opcji mamy możliwość wskazania miejsca, gdzie znajdują się zdjęcia, a następnie wybrania ich. Po załadowaniu zdjęć do programu można jeszcze raz je przejrzeć i za pomocą odpowiednich ikon powiększyć je, odznaczyć (aby nie były używane w procesie modelowania) lub całkowicie usunąć z projektu. 2

3 Po lewej stronie okna programu znajduje się pasek z trzema (lub czterema) ikonami. Pierwsza z nich umożliwia powrót do poprzedniego okna. Druga, Add photos, dodanie zdjęć do projektu. Trzecia natomiast, Validate, umożliwia przetestowanie zdjęć pod kątem odpowiedniego nakładania się kadrów jeszcze przed rozpoczęciem procesu modelowania. Warto jest zatem wykonać tę operację, gdyż już na wstępnym etapie otrzymujemy w ten sposób informację, czy naszym zdjęciom czegoś nie brakuje i nie powinniśmy dorobić kilku ujęć. Jeśli proces walidacji wykryje błędy, zdjęcia, które się nie schodzą zostają otoczone czerwoną ramką. Można wtedy powtórzyć je i załadować do projektu. Trzeba jednak pamiętać o tym, że proces walidacji może trochę potrwać. Po zaakceptowaniu zdjęć klikamy w dolnej części okna ikonę Create model. W zależności od wybranego trybu tworzenia otwiera się okno dialogowe, w którym należy wpisać nazwę modelu oraz wybrać podstawowe parametry kreacji. Okno dialogowe dla modelu tworzonego online (po lewej) i offline (po prawej). Dla modelu tworzonego offline możemy wybrać dwa tryby szczegółowości Standard oraz Ultra, dla modelu online opcja Ultra jest zablokowana. Dodatkowo możemy wybrać, czy powierzchnia ma być bardziej gładka (Smooth), czy zawierać więcej szczegółów (Detailed). W obu przypadkach możemy natomiast wybrać funkcję inteligentnego kadrowania (Smart Crop lub Auto-Crop), które w teorii wycina ze zdjęć niepotrzebne elementy koncentrując się jedynie na modelu. Po kliknięciu przycisku Start rozpocznie się proces modelowania offline lub wysyłki zdjęć do chmury. 3

4 Edycja modelu Po zakończeniu procesu tworzenia modelu zostanie on wyświetlony w programie ReMake lub będzie dostępny do pobrania z chmury. W dolnej części ekranu znajdziemy podstawowe narzędzia służące do zmiany stylu bądź sposobu wyświetlania, trybu zaznaczania itp. Po lewej stronie dostępnych jest kilka narzędzi edycyjnych. Wciśnięcie i przytrzymanie prawego klawisza myszy powoduje włączenie orbity, natomiast pojedyncze kliknięcie tym klawiszem pokazuje menu kontekstowe z kilkoma opcjami. Główną edycję modelu przeprowadzimy w programie 3ds Max, w ReMake natomiast postaramy się oddzielić obiekt od pozostałych elementów, które nie są potrzebne. W naszym przypadku przede wszystkim pozbędziemy się podłoża, na którym model był umieszczony. W tym celu najpierw klikamy ikonę ołówka (Edit), a następnie piły tarczowej (Slice & fill). Model zostanie w tym momencie wyświetlony w orbicie, a przez jego środek przebiegać będzie szara płaszczyzna, która zaznaczać będzie miejsce przecięcia modelu. 4

5 Najechanie kursorem na płaszczyznę umożliwi nam jej przesunięcie w górę/dół lub obrót, w zależności od miejsca kliknięcia. Można też obracać płaszczyznę klikając na którymś z kolorowych pierścieni. Umieszczamy szary obszar w taki sposób, aby pozbyć się jak najwięcej niepotrzebnych elementów z modelu, przy zachowaniu obiektu w całości. Prawdopodobnie konieczne będzie nieznaczne przycięcie obiektu od dołu. Po wykonaniu wszystkich przekształceń klikamy Apply, aby zastosować cięcie. Za pomocą narzędzi selekcji wybieramy teraz i usuwamy ręcznie pozostałe fragmenty podłoża. Następnie za pomocą Analyze możemy znaleźć wszystkie problemy, które występują w modelu drobne nieusunięte elementy, dziury lub przecięcia. Możemy również zdać się na automatyczną ich naprawę. Tak przygotowany model możemy już wyeksportować za pomocą Export / Export model. 5

6 Edycja modelu w programie Meshmixer Po lewej stronie okna dostępne są narzędzia edycyjne. Program Meshmixer służy głównie do łączenia kilku siatek w jedną. Użyjemy go jednak do oczyszczenia i/lub wstępnego naprawienia modelu po skanowaniu. Przede wszystkim postaramy się pozbyć powierzchni stolika, na której stał wazonik. Użyjemy do tego celu funkcji Edit/Plane Cut z bocznego paska menu. Po jej wybraniu ukaże się płaszczyzna tnąca, którą możemy poruszać w górę i w dół w celu uzyskania odpowiedniego miejsca cięcia. Aby pozbyć się jak najwięcej elementów niepotrzebnych, konieczne będzie niestety nieznaczne odcięcie obiektu od dołu. Po odpowiednim ustawieniu płaszczyzny klikamy przycisk Accept. Po odcięciu, pozostają jeszcze miejscami fragmenty nie usuniętego podłoża, które znalazło się powyżej płaszczyzny tnącej. Zaletą tej metody jest jednak to, iż główny model zostaje zamknięty od spodu fragmentem siatki. 6

7 Za pomocą narzędzia selekcji (Select) wybierzemy teraz i usuniemy ręcznie pozostałe fragmenty podłoża. Po zakończeniu pracy warto użyć funkcji Analysis/Inspector, aby usunąć pozostałe jeszcze fragmenty siatki (zaznaczane wskaźnikami w kolorze magenta). Przy pomocy tego narzędzia możemy również zlokalizować i ewentualnie wypełnić ubytki w siatce (zaznaczane na niebiesko). Tak przygotowany model jest już gotowy do eksportu. 7

8 8