Μορφές προϊόντων (1/3) Πλέγµα τριγώνων (polygon meshes) Εικόνες απόστασης (range images)

Transcript

1 Μορφές προϊόντων (1/3) Νέφη σηµείων (point clouds) + Εύκολος τρόπος παρουσίασης στον Η/Υ + Ικανοποιητικό τελικό προϊόν για απλά σχήµατα / όψεις υσκολία ερµηνείας για αντικείµενα µε σύνθετες µορφές Απώλεια ακρίβειας κατά την επεξεργασία σε αντικείµενα που απαιτούν µεγάλο αριθµός σαρώσεων Τεχνικής φύσεως δυσκολίες, π.χ. στο rendering Πλέγµα τριγώνων (polygon meshes) Εικόνες απόστασης (range images) Παραµετρικές επιφάνειες ή 3D µοντέλα

2 Μορφές προϊόντων (2/3) Νέφη σηµείων Πλέγµα τριγώνων Μοντελοποίηση επιφανειών

3 Μορφές προϊόντων (3/3) Εξαγωγή τοµών Εξαγωγή τοµών & ισοϋψών καµπυλών

4 Προσδοκίες Χρηστών Εύχρηστα σύνολα δεδοµένων υνατότητα γρήγορης οπτικής απόδοσης 3D δεδοµένων Εύκολη διαχείριση 3D δεδοµένων Μεταφορά 3D δεδοµένων σε ευρείας χρήσεως λογισµικά Παραγωγή άλλων προϊόντων υνατότητα µετρήσεων & δηµιουργίας τοµών Αυτόµατη διανυσµατοποίηση

5 Φωτογραµµετρία Περιορισµένες θεάσεις Μπλοκ µοντέλων Ταύτιση ακµών Απόδοση υφής Υπέρ Απλή γεωµετρία Ενιαία ακρίβεια Φωτορεαλιστική υφή Κατά Απλή γεωµετρία Απαιτεί προοπτική

6 Σαρώσεις laser Ενεργή πυκνή πληροφορία αναγλύφου Υπέρ Ακριβής γεωμετρία Κατά Αποκρύψεις Πλήθος πληροφορίας Συλλογή όλου του χώρου Υβριδική τεχνική Τηρεί τα υπέρ και των δύο τεχνικών Ξεπερνά τα κατά τους

7 Ερµής του Πραξιτέλη : Σάρωση Σαρωτής: Minolta VI-900 Ταχύτητα σάρωσης: σηµεία/sec

8 Ερµής του Πραξιτέλη : Συλλογή εδοµένων Αγαλµα απόλευκόμάρµαρο Απόσταση σάρωσης 1m Ανάλυση 0,5 mm Ακρίβεια 0,25 mm Αριθµός σαρώσεων: 649 (επικαλύψεις 20-30%) Χρόνος σάρωσης: 15 ώρες

9 Ερµής του Πραξιτέλη Επεξεργασία δεδοµένων 143, σηµεία 260 εκατ. τρίγωνα 10 GB όγκος δεδοµένων Εξωτερικά δεδοµένα: Μέτρηση 1 απόστασης (κλίµακα) Χωρίς µέτρηση στόχων Στάδια δηµιουργίας του τελικού 3D µοντέλου: Συρραφή ή ευθυγράµµιση σαρώσεων (aligning) Αλγόριθµος επαναληπτικός των κοντινότερων σηµείων (ICP) Χρόνος ~ 100 ώρες Συνένωση σαρώσεων (merging) Υβριδικός αλγόριθµος Ενοποίησης τριγώνων και Ογκοµετρικής ένωσης Φιλτράρισµα και Οµαλοποίηση Στερεού Μοντέλου

10 Ερµής του Πραξιτέλη Επεξεργασία δεδοµένων ιόρθωση σφαλµάτων λόγω της ανακλαστικότητας του µαρµάρου ιαφορετική συµπεριφορά σε διαφορετικά υλικά µάρµαρο γύψος

11 Ερµής του Πραξιτέλη : Προϊόντα Απεικονίσεις 3D µοντέλου

12 Ερµής του Πραξιτέλη : Προϊόντα Λεπτοµέρεια του 3D µοντέλου

13 Ερµής του Πραξιτέλη : Προϊόντα Υπολογισµός: Τοµών ιαστάσεων Εµβαδών Ογκων

14 Ερµής του Πραξιτέλη : Προϊόντα Ορθοφωτογραφίες όψεων µε DSM απότανέφησηµείων

15 Τάφος του Ατρέα

16 Τάφος του Ατρέα : Σάρωση εσωτερικού Σαρωτής (παλµού): Cyrax (HDS) 2500 Αριθµός σαρώσεων: 13 Πυκνότητα σάρωσης:1cm Αριθµός στόχων: 37

17 Τάφος του Ατρέα : Παραγωγή 3D µοντέλου Λογισµικό Geomagic Studio Μείωση του αρχικού όγκου δεδοµένων Απαλοιφή θορύβου ηµιουργία πολυγωνικού πλέγµατος 1,8 εκατ. τρίγωνα Συµπλήρωση κενών περιοχών Αφαίρεση αιχµών Επιφάνεια NURBS Σύνολο από οµαλά συνδεδεµένες καµπύλες πάνω σε µια µη λεία επιφάνεια

18 Τάφος του Ατρέα : Απόψεις του 3D µοντέλου

19 Τάφος του Ατρέα : Τοµές του 3D µοντέλου

20 Μεγάλη Παναγιά, Σαµαρίνα

21 Μεγάλη Παναγιά, Σαµαρίνα

22 Μεγάλη Παναγιά, Σαµαρίνα

23 Μεγάλη Παναγιά, Σαµαρίνα

24 Μεθοδολογία Παρακολούθησης µικροκινήσεων - παραµορφώσεων ίκτυο GPS τοπικό + EUREF 6 σταθµοί αναφοράς εκτός του ναού (± 1mm) Συµβατικές τοπογραφικές µετρήσεις υψηλής ακριβείας 6 πολυγωνοµετρικά σηµεία εκτός + 9 εντός (± 1.5mm) Προσδιορισµός της 3D θέσης 97 προσηµασµένων σηµείων Σαρώσεις Laser & λήψεις για την δηµιουργία 3D µοντέλου και οπτικοποίηση των αποτελεσµάτων 4 περίοδοι µετρήσεων ανά 45 ηµέρες Ιούνιος 09 Ιούλιος 09 Σεπ. 09 Οκτ. 09

25 ίκτυο GPS 6 δέκτες GPS κατέγραφαν ταυτόχροναδεδοµένα για 8-9 h for 3-4 ηµέρες κάθε περίοδοµετρήσεων

26 Το βασικό γεωδαιτικό δίκτυο Μέτρησησεκάθεπερίοδο S5 S4 S3 S13 S12 S9 S15 S2 S8 S14 S10 S11 S7 Leica TDA 5005 S1 0 5 mm 10 mm S6 Γωνιακή ακρίβεια ±1.5cc και ±3cc και ακρίβεια µέτρησης µηκών ±1 mm Leica TCRM 1201

27 Planar ( r) and vertical ( Η) displacements of the network points Sep - Oct 2009 July - Sep 2009 June - July 2009 Point Δr (mm) ΔΗ (mm) Δr (mm) ΔΗ (mm) Δr (mm) ΔΗ (mm) Points outside the Church S S S S S S Points inside the Church S S S S S S S S th International Conference on Science and Technology In Archaeology and Conservation Workshop on Documentation and Conservation of Stone deterioration in Heritage Places December 2010 S

28 2D οπτικοποίηση αποτελεσµάτων Οριζοντιογραφικές µετατοπίσεις 10mm Κατακόρυφες µετατοπίσεις µε τάση βύθισης των σηµείων στους τοίχους κατά 5mm

29 Συλλογή 3D δεδοµένων Θέσεις σάρωσης 9 εξωτερικά & 14 εσωτερικά του Ναού Νέφη σηµείων: 11 εκ. (εκτός) και 18 εκ. (εντός) σηµεία

30 3D Επεξεργασία δεδοµένων Φιλτράρισµα νεφών Συνένωση και γεωαναφορά Cyclone ηµιουργία πλέγµατος συµπλήρωση κενών Geomagic Studio Εκτός: 3 εκ. τρίγωνα Εντός: 11 εκ. τρίγωνα Ν όψη Απόδοση υφής Image Master Προσανατολισµός εικόνων µε αβεβαιότητες από 1mm (min) έως 17mm (max) Μοντέλο VRML Οπτικοποίηση σε 3D των σηµείων ενδιαφέροντος Geomagic Studio ΒΑ όψη

31 Model creation

32 ηµιουργία Μοντέλου

33 Image registration Adding texture to the 3D model using Image Master Combination of the 3D model with color high res digital photos Orientation of all images in a combined adjustment Accuracy achieved: S x =1.4 cm, S y =0.7 cm, S z =0.9 cm. Adding texture from each photo to the corresponding part of the 3D model higher level of detail + good metric

34 Τµήµα της Β όψης του 3D µοντέλου µε τις µικροµετακινήσεις των σηµείων σε διανυσµατική µορφή (κλίµακα 50x)