Камера смартфона створила об'ємну модель об'єкта

Розробники з Південної Кореї та Іспанії створили алгоритм, що дозволяє створювати зі знімків, зроблених на камеру смартфона, об'ємну модель об'єкта, що враховує відображаючі властивості його поверхні. Завдяки цьому при подальшому відтворенні модель виглядає набагато реалістичніше, ніж при використанні алгоритмів, які не враховують відображення, інформує UkrMedia.

Для створення об'ємних моделей різних об'єктів існує досить багато інструментів, частина з яких дозволяє створити достатньо точну модель, що зберігає безліч деталей. Але такі інструменти дорогі і, як правило, являють собою статичний апарат, який можна взяти з собою. У той же час існують програми для смартфонів, здатні склеювати безліч фотографій об'єкта з різних ракурсів в єдину модель, але майже завжди в результаті їх роботи на моделі утворюються артефакти склеювання. Крім того, вони не дозволяють захопити дрібні деталі і відображають властивості поверхні, в результаті чого модель лише приблизно нагадує реальний об'єкт.

Кім Мін Хек (Kim Min Hyeok) з Корейського інституту передових технологій (KAIST) і його колеги розробили алгоритм, здатний використовувати звичайні камери, в тому числі і на смартфонах, і збирати з їх допомогою досить даних для реалістичного відтворення властивостей 3D-моделі.

Створений розробниками алгоритм приймає безліч знімків з включеним спалахом, причому для кожного ракурсу створюється пара знімків з різною експозицією для розширення динамічного діапазону знімків. Після цього алгоритм створює на основі хмари точок, отриманої із зображень, примітивну 3D-модель об'єкта. Потім він приступає до розрахунку функцій розподілу відображень на поверхні об'єкта і одночасно з цим оновлює геометричну складову моделі з урахуванням нових даних. Цей етап повторюється кілька разів для поліпшення якості моделі.

Розробники перевірили роботу алгоритму з допомогою дзеркального фотоапарата і смартфона. Для кожного об'єкта інженери створювали від 100 до 400 знімків. Під час експериментів алгоритм склеював знімки в єдину модель не на смартфоні, а на потужному комп'ютері. Крім того, вони створювали моделі тих же самих об'єктів з допомогою комерційного 3D-сканера, а також використовували аналогічний алгоритм для порівняння.

Порівняння показало, що новий метод дозволяє створювати порівнянні за якістю моделі, однак вони містять не тільки інформацію про геометрію об'єкта, але і про відображаючі властивості матеріалу його поверхні. Крім того, поверхня моделі більше відповідає реальному об'єкту і містить менше артефактів.