HomeCông nghệLựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3D từ ảnh...

Lựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3D từ ảnh của các công trình kiến trúc.pdf (Dựng mô hình 3D từ ảnh)

lựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các công trình kiến trúc

pdf

số trang lựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các công trình kiến trúc 5 cỡ tệp lựa chọn 
        ứng dụng để xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các công trình kiến trúc 1 MB lượt tải lựa chọn 
        ứng dụng để xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các công trình kiến trúc 0 lượt đọc lựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các công trình kiến trúc7Đánh giá lựa chọn phần mềm để xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các công trình kiến trúc

4 ( 3 lượt)

1 mb

Nhấn vào bên dưới để tải tài liệuĐể tải xuống xem rất đầy đủ hãy nhấn vào bên trên

Chủ đề tương quan

tài liệu tương tự

nội dung

ISSN 1859-1531 – TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 2127LỰA CHỌN PHẦN MỀM ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D TỪ ẢNHcỦa cÁc cÔng trÌnh kiẾn trÚcan selection of application of photo-modeling software:modeling architectural buildingVõ Thị Vỹ Phươngtrường Đại học sư phạm kỹ thuật – Đại học Đà nẵng; vtvphuong@ute.udn.vntóm tắt – Ứng dụng kỹ thuật
thành lập mô hình ba chiều từ ảnh củavật thể đã được thực hiện ở các quốc gia phát triển trong vài nămgần đây. hiệu quả của công nghệ này đối với các ngành nghiên cứukhác là một tiềm năng lớn chưa được khai thác hết. nghiên cứu nàynhằm mục đích áp dụng công nghệ mới trong việc
thành lập mô hình3d của các công trình kiến trúc. bằng các thử nghiệm với phần nhiềumềm khác nhau, tác giả muốn đánh giá khả năng, tính hiệu quả củacác phần mềm, từ đó có cơ sở để lựa chọn phần mềm phù hợp nhấtcó thể thực hiện tốt nhiệm vụ xây dựng mô hình ba chiều của cáccông trình xây dựng cũng như không gian kiến trúc. các
ứng dụngrecap 360 của autodesk, photoscan của agisof và 3df zephyr của3dflow đã được lựa chọn để thử nghiệm và
bình chọn. kết quả chothấy, phần mềm photoscan là một công cụ hữu hiệu cho việc xâydựng mô hình các tác phẩm và không gian kiến trúc.abstract – application of three-dimensional modeling techniquesfrom images of object has been practised in developed countriesfor several years. the kinh sợffectiveness of this technology for otherreseaches is a great potential untapped. this research aims toapply new technology to building 3d models of architecturalconstructions. by experimenting with various softwares, the authorwants to hãivaluate the ability, the kinh sợffectiveness of the softwares sothat we have the basis for selecting the optimal software which canwell build the 3d model of constructions as well as architecturalspace. autodesk’s recap 360 software, agisof’s photoscan, and3dflow’s 3df zephyr have been selected for testing andevaluation. the results show that agisof’s photoscan software isan kinhffective tool for modeling building of constructions andarchitectural space.từ khóa – dựng mô hình 3d từ ảnh; mô hình 3d; recap 360;photoscan; 3df zephyr; realitycapture.key words – photo-modeling; 3d model; recap 360; photoscan;3df zephyr; realitycapture.1. Đặt vấn đềviệc
thành lập mô hình 3d từ ảnh cho phép dựng môhình của đối tượng có sẵn
hối hả và dễ dàng, vì vậynó
lôi cuốn sự quan tâm của các nhà khoa học trong nhữngnăm gần đây. Công nghệ này đã được sử dụng trong vàinăm gần đây ở các nước phát triển để phục vụ cho việc xâydựng mô hình các vật thể, chi tiết kiến trúc. trong nghiêncứu “l’utilisation de la photomodélisation pour obtenir lesmodes d’une structure” kỹ thuật
thành lập mô hình từ ảnhđược sử dụng để dựng mô hình cấu kiện xây dựng từ đó nóhỗ trợ việc tính toán các trạng thái bị phá hoại của kết cấu[1]. hay trong một nghiên cứu về kiến trúc cổ, các chi tiếttrang trí của Kiến trúc Gothic ở vùng Sardinia – Italia đãđược mô hình hóa từ ảnh để phục vụ công tác nghiên cứu[2]. Varcity [3] là một minh chứng nổi bật cho việc ứngdụng của kỹ thuật mô hình hóa từ ảnh kỹ thuật số, mô hìnhthành phố đã được thực hiện trong phòng nghiên cứu hoảng hốtthzurich-thụy sĩ. Đây là một dự án nghiên cứu kéo dài củahội đồng châu Âu, kết quả thu được là video mô hình củatoàn bộ thành phố, nhờ mô hình hung liệu này mà việc nghiêncứu về hệ thống giao thông, năng lượng, cảnh báo thiên tai,quy hoạch
thành phố, hướng dẫn du lịch trở nên dễ dàng hơn.việc ứng dụng và thông thường công nghệ mới này vào thựctiễn tại việt nam là việc làm rất
quan trọng và cần thực hiệnnhanh chóng. trong bài viết này, các công trình kiến trúcquy mô nhỏ sẽ được mô hình hóa bằng các
ứng dụng khácnhau, kết quả so sánh các mô hình sẽ là cơ sở để lựa chọnphần mềm thích hợp cho việc xây dựng mô hình các côngtrình kiến trúc lớn hơn, các thành quả cổ và di tích lịch sử.hóa từ ảnh kỹ thuật số/photo-modeling cần làm rõ kháiniệm và cách thức hoạt động của
dụng cụ này.“mô hình hóa từ ảnh kỹ thuật số” là phép tắc xâydựng mô hình 3D của vật thể từ hình ảnh chụp 2D củachính vật thể đó. hung tàn liệu đầu vào của quá trình mô hìnhhóa này là dữ liệu hình ảnh được thu thập từ máy ảnh kỹthuật số, chủ yếu dưới các định dạng: jpj, jpeg. ngoài racác định dạng tif, tiff, png, bmp, tga, ppm, dng cũng có thểđược sử dụng. các dữ liệu này sẽ được nhập vào và xử lýbởi các phần mềm chuyên dụng. các mô hình 3d đượctrích xuất sau đó cần được kiểm tra và có thể được sửa lỗibằng các
ứng dụng dựng 3d như 3ds max, sketchup.Ảnh hoặc video có thể được quay chụp dễ dàng từ nhiềuthiết bị khác nhau như điện thoại, máy ảnh, thiết bị bay.các
ứng dụng khuyên dùng ảnh chụp thay vì video để tăngchất lượng hình ảnh. Máy ảnh được di chuyển quanh đốitượng để chụp ảnh, các ảnh này được chụp tuần tự vớikhoảng cách chồng lên nhau tối thiểu 50%-60%. Đối vớiphần mềm
giúp đỡ đọc video thì các video này sẽ được phầnmềm tự động xuất ảnh trước khi xử lý [4].quá trình
tích lũy dữ liệu ảnh ngoài trời cần đảm bảo:độ phân giải của ảnh lớn, ảnh tác phẩm được thu thậptrong điều kiện thời tiết dễ ợt. trời mù, có mây đượcđánh giá là hiệu quả cho việc
tích lũy dữ liệu ảnh, lúc nàycác ảnh đảm bảo không bị chói nắng hay quá thiếu sáng.các dữ liệu ảnh của các thành phầm sau khi thu thập đượccác
ứng dụng xử lý cho ra các kết quả là các mô hình 3dvà ảnh dưới nhiều định dạng để tiếp tục được xử lý với cácphần mềm khác. sản phẩm cũng có thể được chia sẻ vàxem trên các trang web chuyên dùng [4].nguyên tắc làm việc tầm thường của các phần mềm:- sắp xếp các ảnh đúng vị trí góc chụp;2. khuôn khổ lý thuyết và cách thức thực hiện2.1. Khuôn khổ lý thuyếtĐể nghiên cứu về khí cụ xây dựng mô hình/mô hìnhVõ Thị Vỹ Phương128-
thành lập đám mây điểm (pointcloud) từ ảnh;- xây dựng mô hình 3d (mesh) cùng vật liệu (textures).sản phẩm được phát hành sau quá trình xử lý ảnh bao gồm:Đám mây điểm (pointcloud) và mô hình 3d (mesh).2.2. phép tắc thực hiệnĐể lựa chọn được phần mềm thích hợp nhất cho nhiệmvụ xây dựng mô hình 3d từ ảnh của các tác phẩm cần tiếnhành các bước: xây dựng mô hình 3d của các thành quảbởi các phần mềm khác nhau; phân tích, so sánh các môhình thu được từ các
ứng dụng; và trên cơ sở các phântích, so sánh chọn ra
ứng dụng phù hợp nhất.3. Quá trình thực hiện và kết quả3.1. lựa chọn các
ứng dụng sử dụnghiện nay có nhiều phần mềm hỗ trợ việc dựng mô hình 3dtừ ảnh như: recap 360 của autodesk, photoscan của agisoft(nga), 3df zephyr của 3dflow (italia), realitycapture.các phần mềm này có các thuật toán làm việc khácnhau, vì vậy cấu hình máy tính yêu cầu cũng khác nhau. Đasố các
ứng dụng yêu cầu máy tính có cấu hình cao để cóthể xử lý hung ác liệu ảnh và trích xuất được mô hình. trong đó,phần mềm recap 360 chạy trên mạng lưới điện toán đámmây vì vậy
yêu cầu máy tính cần nối mạng liên tục và ổnđịnh. phần mềm photoscan và 3df zephyr là các phầnmềm hoạt động
phụ thuộc cấu hình của máy tính, vì vậy máytính cần có tốc độ xử lý cao trên ram, memory… riêngrealitycapture ngoài yêu cầu cấu hình máy tính với bộ nhớtối thiểu 8GB phải cần thêm card đồ họa NVIDIA Cuda2.0+GPU với bộ nhớ tối thiểu 1000MB.Trong giới hạn của nghiên cứu này, với máy tính có cấuhình 12288mb ram có bộ vi xử lý intel® core ™ i7 cpu930 @ 2.8Ghz (8CPUs) và hệ điều hành Window 10professionel 64 bits, chỉ 3
ứng dụng có thể được khảo sátlà: recap 360, photoscan và 3df zephyr.3.2. lựa chọn công trình để mô hình hóabảy thành phầm được chọn có quy mô từ nhỏ đến lớn,với chất liệu bề mặt khác nhau lựa chọn cho để khảo sátquá trình dựng mô hình 3d của các
ứng dụng (bảng 1).các
sản phẩm chia làm 4 nhóm:nhóm 1:
sản phẩm kiến trúc nhỏ: 1 thành phầm;nhóm 2: nội thất thành phầm: 2 thành phầm;nhóm 3: mảng tường của không gian mở: 2 thành quả;nhóm 4: mảng tường của không gian kín: 2 thành phầm.bảng 1. Đặc điểm của các thành quả được chọn để mô hình hóaTên mô Tên cônghìnhtrìnhMôhình 1Môhình 2Môhình 3Môhình 4Đặc điểm tác phẩmDiệntíchCông trình màu xanh dương có hìnhCăn nhà30dạng phi kết cấu, chất liệu gồm nhựa,bleum2kính, thép.là căn phòng nhỏ có 2 mặt là mảng20Phòngkính với nhiều đồ vật, chi tiết có màukháchm2sắc vật liệu khác nhau60nội thất là căn phòng bát giác với các ô cửatháp chuông kín đáoh, mái vòm bằng kết cấu gỗm2Bức tường Là mảng tường đá cũ với nhiều dây150tại bến xe leo bám trên thành, sau bức tường làm2điệnhàng cây và nhà cửalà sân khấu lớn, được
chia thành bởiMô Sân khấucác mảng tường gạch cũ, tháp vàhình 5 ngoài trờicổng bằng gỗ, nền đất…là sân trong của
sản phẩm nhà tù, đượcmô sân trong tạo bởi các bức tường cũ,trên tường làhình 6nhỏnhiều bức tranh theo trường pháigraffiti, cửa sổ
bí mậth, tường ốp gạch menLà sân trong với diện tích lớn có cấu trúcmô sân trong
phức hợp được tạo bởi các mảng tường cũhình 7lớnbị rêu mốc, các bức tranh theo pháigraffiti, cửa sổ kín đáoh, tường ốp gạch men.400m250m2200m23.3. Kết quả mô hình hóa mô hình 1: căn nhà bleurecap 360Số ảnh: 125/125vertices: 200 105faces: 350 879photoscanSố ảnh: 125/125Points: 10 617 633vertices: 357 451faces: 707 8413df zephyrSố ảnh: 125/125Points: 3 207 372vertices: 442 546faces: 731 610hình 1. mô hình căn nhà bleu và các thông số kỹ thuậtmô hình 2: phòng kháchrecap 360Số ảnh: 127/127vertices: 1 717 731faces: 3 116 655photoscanSố ảnh: 127/127Points: 4 842 382vertices: 156 248faces: 304 6173df zephyrSố ảnh: 67/127Points: 1 816 270vertices: 243 273faces: 731 610hình 2. mô hình phòng khách và các thông số kỹ thuậtMô hình 3: Nội thất tháp chuôngrecap 360Số ảnh: 58/58vertices: 60 949faces: 102 912photoscanSố ảnh: 58/58Points: 23 049 608vertices: 15 346faces: 30 0003df zephyrSố ảnh: 12/58Points: 345 978vertices: 118 413faces: 198 550hình 3. mô hình tháp chuông và các thông số kỹ thuậtmô hình 4: bức tường tại bến xe điệnrecap 360Số ảnh: 83/83vertices: 321722faces: 544 094photoscanSố ảnh: 83/83Points:5 330 391vertices:355356faces:179 5283df zephyrSố ảnh: 83/83Points: 953 547vertices: 292811faces: 479 410hình 4. mô hình bức tường tại bến xe điện và các thông số kỹ thuậtISSN 1859-1531 – TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 2Mô hình 5: Sân khấu ngoài trờirecap 360Số ảnh:101/102vertices:189 370faces: 331 699photoscanSố ảnh: 102/102Points: 7 713 420vertices: 776 950faces:1 542 6823df zephyrSố ảnh: 91/102Points: 1 039 117vertices: 446 265faces:763 874hình 5. mô hình sân khấu ngoài trời và các thông số kỹ thuậtmô hình 6: sân trong nhỏrecap 360Số ảnh:48/48vertices:239 617faces:438 933photoscanSố ảnh:48/48Points:9 160 696vertices:310 681faces: 610 7113df zephyrSố ảnh:48/48Points: 1 337 515vertices:233 309faces: 412 9181294.1.1. xét rét mướt trị định tínhChỉ số định tính ở đây là việc quan sát trực tiếp mô hìnhđược dựng bởi các phần mềm và nó được xem là một yếutố quan trọng đánh giá các hình dạng (form) của mô hình.Đối với các vật thể đơn giản (nhóm 1 và 3) có thể thấyrằng các
ứng dụng làm việc tương đối tốt. tuy nhiên, vớicác đối tượng tinh vi hơn (nhóm 2 và 4), có sự phân hóarõ ràng giữa các phần mềm.thuật toán của photoscan cho phép phần mềm này địnhvị được vị trí không gian của các điểm trong không gianthông qua tọa độ điểm trên ảnh. Có thể thấy, sự vượt trộicủa phần mềm photoscan khi dựng các mô hình không giankín như: phòng khách, nội thất tháp chuông, sân trongnhỏ, sân trong lớn. cùng với ác nghiệt liệu ảnh giống nhau,nhưng phần mềm recap360 chỉ dựng được một mảngtường công trình. trong khi đó, phần mềm 3df zephyr tuydựng được khối lượng lớn hơn so với phần mềm recap360nhưng vẫn không đầy đủ và ở mô hình Sân trong lớn phầnmềm này đã nhầm lẫn trong việc xác định các vị trí điểmảnh dẫn đến sự sai lệch lớn so với thành phầm ban đầu.qua xem xét các mô hình các thành phầm được tạo ra cóthể thấy, phần mềm photoscan đã xử lý ảnh và cho ra côngtrình nhấp nhô đúng như thực tế. phần 3df zephyr chỉ có thểtái tạo lại các thành phần của một thành phầm đơn giản. riêngphần mềm recap 360 việc
thành lập mô hình 3 chiều củakhông gian tạo bởi các công trình hầu như không thành công,phần mềm này khá hạn chế trong việc định vị điểm trongảnh, nhất là các ảnh được thu khi điểm nhìn cố định.bảng 2. bảng đánh giá chất lượng mô hình của 3 phần mềmhình 6. mô hình sân trong nhỏ dại và các thông số kỹ thuậtMô hình 7: Sân trong lớnrecap 360Số ảnh: 241/241vertices:123 154faces: 217 862photoscanSố ảnh: 241/241Points:19061375vertices:646 370faces:1 270 7583df zephyrSố ảnh: 226/241Points: 1 337 515vertices:1150806faces: 1 900 682hình 7. mô hình sân trong lớn và các thông số kỹ thuật4. phân tích và so sánh các mô hình thu được4.1. so sánh khả năng dựng hình của các phần mềmkhả năng dựng hình của phần mềm được đánh giá theo2 giá trị: định tính và định lượng. cụ thể: thông qua đánhgiá trực quan các mô hình, định lượng số lượng dữ liệu ảnhđược xử lý và số lượng điểm ảnh thu được từ mô hình.Phần mềmrecap360MôMôMôMôMôMôMôhình 1 hình 2 hình 3 hình 4 hình 5 hình 6 hình 7++++++++++3df zephyr +++++++++++++photoscan +++++++++++++++++++bảng 2 được lập ra nhằm mục đích
bình chọn tổng quanmô hình mà các phần mềm đã xây dựng được bằng phươngpháp trực quan, trong đa số các trường hợp phần mềmphotoscan đã làm việc tốt hơn. các tiêu chí được xem xétlà: Hình dáng, chất liệu và màu sắc của mô hình so với côngtrình thực tế. thang đo được cho điểm từ + đến +++ theomức độ tăng dần của chất lượng mô hình được trích xuất.4.1.2. xét lạnh lẽo trị định lượng xét giá trị số lượng ảnh dữ liệu được xử lýBảng 3. Số lượng ảnh được xử lý trên tổng số ảnh nhập vàoSTTrecap360photoscan3df zephyr1Mô hình 1Mô hình125/125125/125125/1252Mô hình 2127/127127/12767/1273Mô hình 358/5858/5812/584Mô hình 483/8383/8383/835Mô hình 5101/102102/10291/1026Mô hình 648/4848/4848/487Mô hình 7241/241241/241226/241bảng 3, thống kê số lượng ảnh được xử lý bởi các phầnmềm và số lượng ảnh nhập vào. Qua đó có thể thấy, cùngdữ liệu nhập vào hệt nhau nhưng thuật toán của các phầnVõ Thị Vỹ Phương130mềm là khác nhau, số lượng ảnh được xử lý biểu thị phạmvi xử lý dữ liệu của các
ứng dụng. tùy vào vị trí trongkhông gian mà chất liệu và màu sắc của các mặt, các phầncủa vật thể tiếp nhận và phát ra cường độ ánh sáng khácnhau, do đó chất lượng các ảnh thu được cũng khác nhau.các dữ liệu ảnh được sử dụng tối đa, đồng nghĩa vớiviệc các điểm ảnh được tạo ra nhiều hơn. các điểm ảnh tạicác vị trí chất lượng ảnh kém được sử dụng đồng nghĩa vớiviệc hình dạng của vật thể được xây dựng đầy đủ hơn. bảngthống kê này chỉ ra rằng: photoscan là phần mềm có phạmvi xử lý dữ liệu tốt nhất, tất cả các dữ liệu ảnh đều được xửlý để tạo ra điểm ảnh. trong khi đó,
ứng dụng 3df zephyrlà có phạm vi xử lý tàn ác liệu thấp nhất. xét giá trị số lượng điểm ảnh thu được từ các mô hìnhkhi xem xét về giá trị này tác giả nhận thấy, các phầnmềm thống kê dữ liệu về mô hình khác biệt. Đểcó thể so sánh được giá trị điểm ảnh tác giả đã phân ra 2kiểu so sánh: 1) so sánh giá trị điểm (vertices) và mặt(faces) của các
ứng dụng và 2) so sánh giá trị điểm(points) của 2 phần mềm 3df zephyr và photoscan. Ở đâycần hiểu,
lạnh trị điểm được phân làm 2 loại là points vàvertices, trong đó point là điểm
hòa bình còn vertices là điểmtạo ra bởi sự giao nhau giữa các mặt.- kiểu 1: so sánh giá trị điểm (vertices) và mặt (faces)của các phần mềm. bảng 4 và 5 thống kê các giá trị điểmvà mặt tạo ra trong 7 mô hình được
thành lập.bảng 4. bảng thống kê giá trị điểm (vertices) trên các mô hìnhSTT Tên mô hìnhrecap3603df zephyrphotoscan1Mô hình 1200 105442 546357 4512Mô hình 21 717 731243 273156 2483Mô hình 360 949118 41315 3464Mô hình 4321 722292 811355 3565Mô hình 5189 370446 265776 9506Mô hình 6239 617233 309310 6817Mô hình 7123 1541 150 806646 370bảng 5. bảng thống kê giá trị mặt (faces) trên các mô hìnhSTT Tên mô hìnhrecap3603df zephyrphotoscan1Mô hình 1350 879731 610707 8412Mô hình 23 116 655319 326304 6173Mô hình 3102 912198 55030 0004Mô hình 4544 094479 410179 5285Mô hình 5331 699763 8741 542 6826Mô hình 6438 933412 918610 7117Mô hình 7217 8621 900 6821 270 758sau khi xem xét các giá trị điểm và mặt thu được từ cácmô hình và đối chiếu chúng với các giá trị tương ứng về chấtlượng mô hình theo phương pháp trực quan trong bạn dạngg 2,tác giả nhận thấy, các chỉ số trên không phản ánh chính xácchất lượng của mô hình, không có quy luật về mối quan hệgiữa các giá trị và chất lượng mô hình được rút ra. ví dụ ởmô hình 2 giá trị điểm và mặt của recap360 là lớn nhất,nhưng trên thực tế recap360 đã dựng sai hình dáng của vậtthể. Ở mô hình 7 cũng
gần giống giá trị điểm và mặt của 3dfzephyr là lớn nhất, tuy nhiên mô hình của phần mềm nàycũng sai lệch lớn so với công trình ban đầu. ngược lại, môhình số của photoscan được đánh giá tốt nhất về mặt trựcquan nhưng các giá trị điểm và mặt được thống kê rất thấp.Như vậy, trong phép so sánh này có thể kết luận rằng,các giá trị điểm (vertices) và mặt (faces) mà các
ứng dụngthống kê được trong từng mô hình chỉ có giá trị đối vớitừng phần mềm
cá biệt, chúng không có giá trị trong cácphép so sánh chéo giữa các
ứng dụng.- kiểu 2: so sánh giá trị điểm (points) của 2 phần mềm3df zephyr và photoscan. phép so sánh này không ápdụng được cho
ứng dụng recap360 bởi
ứng dụng nàykhông có thuật toán để thống kê lạnh lẽo trị này.bảng 6. bảng thống kê giá trị điểm (points) trên các mô hìnhSTTTên mô hình3df zephyrphotoscan1Mô hình 13 207 37210 617 6332Mô hình 21 816 2704 842 3823Mô hình 33 679 01323 049 6084Mô hình 4953 5475 330 3915Mô hình 51 039 1177 713 4206Mô hình 62 795 6729 160 6967Mô hình 71 337 51519 061 375sau khi xem xét
phiên bảng 6 và mô hình tạo ra của 2 phầnmềm có thể đưa ra được các nhận xét sau:+ số lượng điểm (points) được tạo bởi photoscan luônlớn hơn vượt trội so với
ứng dụng còn lại. ví dụ: trong môhình phòng khách, photoscan tạo ra 4842382 điểm trong khi3df zephyr chỉ phát triển 1816270 điểm. Ở mô hình sân tronglớn, photoscan tạo ra được 19061375 điểm ảnh lớn hơn rấtnhiều lần con số 1337515 điểm ảnh mà phần mềm 3dfzephyr tạo ra. do đó, kết luận rằng, quá trình
thành lập đámmây điểm (pointcloud) của photoscan rất hiệu quả nó có thểtạo ra số điểm ảnh rất lớn từ độc ác liệu ảnh đầu vào.+ số lượng điểm (points) và khối lượng mô hình phát triểncó mối liên hệ với nhau, cụ thể: số lượng điểm càng lớn thìkhối lượng mô hình được xây dựng càng nhiều.+ khi xem xét các giá trị điểm (points) và đối chiếuchúng với các giá trị tương ứng về chất lượng mô hình theophương pháp trực quan trong
phiên bảng 2, có thể rút ra được giátrị điểm (points) có sự như nhau khá cao với chất lượngmô hình. cụ thể, phần mềm photoscan tạo ra số lượng điểmlớn hơn trong cả 7 trường hợp và xét theo bảng 1 thì môhình của phần mềm này cũng dẫn đầu trong 6/7 trường hợp.như vậy, trong giới hạn của so sánh này thì rét mướt trị điểm(points) là giá buốt trị có độ tin cậy khá cao, có thể dùng để làmgiá trị hỗ trợ khi so sánh chất lượng và hiệu quả của cácphần mềm khi
thành lập mô hình 3d từ ảnh.4.2. so sánh về vật liệu (textures) của mô hìnhdễ thấy các phần mềm hầu như làm tốt phần mềm việcdán vật liệu lên các phần của vật thể. trong đó, các chấtliệu thô nhám như tường, đá, gạch, ngói, vải… cây trồngđược các phần mềm thể hiện tốt màu sắc, hình dạng, ví dụtại hình 8 (ảnh thật và ảnh từ mô hình).qua xem xét mô hình của các tác phẩm có sử dụng vậtliệu kim loại (mô hình căn nhà bleu, bức tường tại bến xeđiện) có thể thấy: các vật thể bằng kim loại được photoscandựng khá tốt trong khi mô hình của recap360 phần màusắc của vật thể kim loại bị nhòa và ghép nhầm màu sắc củaISSN 1859-1531 – TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 2vật thể này lên vật thể khác, 3df zephyr dựng được cácvật thể Kim loại nhưng không đầy đủ và hoàn thiện.hình 8. vật liệu được bộc lộ tốt trên mô hình bức tườngtại bến xe điện (mô hình của phần mềm photoscan)Đối với các vật thể, đối tượng bằng vật liệu kính cácphần mềm đã không làm tốt việc ốp màu sắc, chất liệu lênbề mặt. Có thể lý giải là do chất liệu này có tính phản quanglớn, độ trong suốt cao từ đó dẫn đến việc xác định điểm ảnhkhó khăn kéo theo việc ghép màu sắc không thành tích.4.3. so sánh quá trình
thành lập mô hìnhtổng kết việc xây dựng mô hình cho 7 tác phẩm bởi 3phần mềm, thu được các đánh giá như sau:- Đối với
ứng dụng recap 360, các bước xây dựng môhình được triển khai trên mạng không gian vì thế không thểtác động được vào quá trình này.- Đối với phần mềm photoscan, sau khi phần mềm xâydựng đám mây điểm (pointcloud) có thể hiệu chỉnh cácthông số để làm dày đám mây điểm, quá trình này quyếtđịnh đến chất lượng mô hình (mesh) sau khi trích xuất. tùytheo các thông số được hiệu chỉnh mà quá trình xây dựngmô hình sẽ nhanh hay chậm. Với máy tính sử dụng trongnghiên cứu này, trích xuất mô hình (200m2) với chỉ số làmdày điểm trung bình (medium) mất hơn 20 giờ để thực hiện.- Đối với phần mềm 3df zephyr, quá trình cài đặt cácthông số kỹ thuật nằm ở giai đoạn đầu tiên và khá
phức hợpkhi thực hiện. các chỉ số cần thiết lập là khá nhiều, các chỉsố này tương ứng với các quy trình trích xuất mô hình khácnhau. do đó cùng với 1 dữ liệu ảnh
đồng nhất, phần mềmnày có thể trích xuất ra nhiều mô hình với hình dạng khácnhau. Điều cần lưu ý đối với
ứng dụng này là cần xác địnhcác thông số kỹ thuật để
ứng dụng xây dựng được mô hìnhđúng với thực tế nhất, điều này đòi hỏi nhiều kinh nghiệmvà phải thực hiện rất nhiều lần cho cùng một đối tượng.tóm lại, đối với
ứng dụng recap 360 quá trình môhình hóa tuy đơn giản nhưng vì không thể can thiệp vàoquá trình này nên cũng không thể rét mướtm sát hay điều chỉnhcác thông số kỹ thuật để tăng chất lượng của mô hình. Đốivới phần mềm photoscan và 3df zephyr quá trình mô hìnhhóa có thể được điều chỉnh nhanh, chậm, chất lượng caohay thấp cho phù hợp với điều kiện của máy tính được sửdụng. các thông số kỹ thuật được thiết lập tốt có thể tạo ramô hình có chất lượng tốt nhất.4.4. Kết quả nghiên cứusau khi xem xét các tiêu chí so sánh và
bình chọn gồmcó: khả năng dựng hình, vật liệu của mô hình, quá trìnhxây dựng mô hình. có thể đưa ra các nhận xét sau:- theo
bình chọn định tính bằng phương pháp trực quanthì phần mềm photoscan là phần mềm xây dựng mô hìnhtốt nhất trong 3 phần mềm nghiên cứu.131- theo đánh giá định lượng thì các giá trị điểm (vertices)và mặt (faces) không đủ tin cậy trong các phép so sánh chấtlượng mô hình giữa các
ứng dụng. trong khi đó, giá trịđiểm (points) được xem là có khả năng hỗ trợ việc so sánhchất lượng các mô hình. từ đó nhận thấy, phần mềmphotoscan luôn tạo ra được đám mây điểm với mật độ lớnhơn và khối lượng mô hình
thành lập được cũng lớn hơn.- các
ứng dụng làm tốt việc dán vật liệu cho các môhình, trừ một số vật liệu có độ phản quang lớn như
bí mậth.- quá trình xây dựng mô hình của phần mềm photoscanlà hợp lý nhất, vừa có thể can thiệp vào quá trình thực hiệncủa
ứng dụng, đồng thời quá trình này cũng không quáphức tạp và đòi hỏi phải thực hiện nhiều lần.như vậy, trong phạm vi nghiên cứu 3 phần mềmrecap360, 3df zephyr và photoscan để chọn ra phần mềmphù hợp nhất cho nhiệm vụ
thành lập mô hình 3d từ ảnh2d, có thể chọn ra được phần mềm phù hợp là phần mềmphotoscan của hãng agisof – nga.5. Kết luậndựa vào kết quả nghiên cứu thực nghiệm này, tác giảkết luận rằng: cho đến thời điểm hiện tại trong phạm vi 3phần mềm được nghiên cứu thì phần mềm photoscan củaagisof là
ứng dụng phù hợp nhất để mô hình hóa các côngtrình kiến trúc từ ảnh 2d của công trình. phần mềm nàycho phép, xây dựng được đám mây điểm (pointclouds) rấtdày đặc từ đó khối lượng vật thể được
thành lập cũng lớnhơn so với các phần mềm còn lại. thuật toán xử lý dữ liệucủa phần mềm photoscan cũng nổi trội trong việc định vịcác điểm trong không gian thông qua dữ liệu ảnh nhờ đómà các mô hình được xây dựng đảm bảo được hình dạng,sự lồi lõm như trong thực tế. thêm vào đó, quá trình thựchiện việc xây dựng mô hình phần mềm này rất linh động,dễ phù hợp với điều kiện thiết bị máy móc.bên cạnh các ưu điểm của phần mềm photoscan thìcũng còn nhược điểm trên các mô hình của
ứng dụng nàynhư: chất liệu kính chưa được xây dựng tốt,
ứng dụng nàythường dựng thêm những phần được cho là không thực sựcần thiết như mây trời. Do đó, cần thiết phải nghiên cứusâu hơn về
ứng dụng này để khắc phục các lỗi và có thểtạo ra các sản phẩm là các mô hình hoàn thiện nhất.nghiên cứu này sẽ là tiền đề cho các nghiên cứu kháctrong tương lai của tác giả theo hướng bảo tồn các di sản,di tích kiến trúc lịch sử tại Đà nẵng cũng như các đối tượngcần bảo tồn khác ở việt nam.lời cảm ơn: “nghiên cứu này được tài trợ bởi quỹ phát hànhtiềm lực Khoa học Công nghệ của Trường Đại học Sư phạm Kỹthuật – Đại học Đà Nẵng trong đề tài có mã số T2018-06-107”.TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] richardson and richardson, “using photo modeling to obtain themodes of a structure”, sound and vibration, vol. 42, 2008, pp. 1-16[2] casu and pisu, “photo-modeling and cloud computing. applications inthe survey of late gothic architectural kinh hoảnglements”, int. arch.photogramm. remote sens. spat. inf. sci. xl-5 w, vol. 1, 2013, pp. 43-50.[3] https://varcity.ethz.ch/[4] http://3dtechvn.com/hoc-phan-mem/agisoft-photoscan/(BBT nhận bài: 02/10/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 22/10/2018)

source: https://giaima.vn
category: công nghệ

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Must Read

spot_img