Kako napraviti 3D model iz dron videa – Gaussian Splatting u praksi

Izrada 3D modela dronom više nije rezervisana samo za kompleksne fotogrametrijske setape i skupu opremu. Danas je moguće napraviti realističan i vizuelno veoma kvalitetan 3D model koristeći samo - video snimak. Ovo otvara potpuno nove mogućnosti i za profesionalce koji žele brže prototip modela i za početnike koji tek ulaze u svet 3D rekonstrukcije. Pre nego što pređemo na konkretno uputstvo, važno je razumeti novu tehnologiju koja je omogućila da video postane validan izvor za kreiranje 3D modela.

Gaussian Splatting – šta je to i kako radi?

Gaussian Splatting je metoda 3D rekonstrukcije koja se pojavila relativno nedavno ali je odmah izazvala veliku pažnju. U osnovi, to je postupak koji fotografije ili video frejmove pretvara u trodimenzionalnu scenu sastavljenu od velikog broja malih „Gaussovih tačaka”. Svaka od tih tačaka ima sopstvenu poziciju u prostoru, boju, providnost i veličinu a zajedno stvaraju vrlo glatku, prirodnu i vizuelno uverljivu rekonstrukciju.

Za razliku od klasične fotogrametrije koja gradi tačkastu strukturu i pretvara je u poligonalni mesh, Gaussian Splatting stvara „meku” geometriju koja se renderuje izuzetno brzo. Upravo zbog toga može da prikaže refleksije, staklene površine, sjajne materijale i složene teksture mnogo prirodnije nego tradicionalne metode. Obrada je višestruko brža.

Ipak, Gaussian Splatting ima i jasna ograničenja. Modeli dobijeni na ovaj način nisu metrički precizni, što znači da se ne mogu koristiti za inženjering, geodeziju, mapiranje ili bilo koji posao koji zahteva tačna merenja. Takođe, ovi modeli se ne mogu izvoziti u standardne formate koji su potrebni CAD/BIM i GIS softverima. Gaussian Splatting je pre svega vizuelni alat – idealan za prezentacije, VR/AR, kreativne projekte, marketing i arhitektonske prikaze, ali ne i za profesionalno merenje. Kada razumemo šta ova tehnologija jeste (i šta nije), tek tada ima smisla preći na praktičan rad.

Za čitaoce za koje ovaj opis nije dovoljno detaljan - izvolite lokaciju gde imate mnogo preciznije objašnjenje sa svim potrebnim formualama i objašnjenjima.

Kako izgleda snimanje videa za 3D model

Da bi se video mogao iskoristiti za rekonstrukciju, potrebno je obezbediti što stabilniji, glatkiji let oko objekta. Dron treba da se kreće ravnomerno, bez naglih skretanja, dok kamera ostaje blago nagnuta ka objektu. Video snimak mora da bude u najvećoj dostupnoj rezoluciji, jer Gaussian Splatting koristi svaki frejm kao izvor informacija o geometriji.

Najbolje rezultate daje spora i kontrolisana orbita oko objekta. Nije potrebno izvoditi savršeno kružnu misiju niti koristiti automatske letove – čak i ručni let, ako je dovoljno stabilan, biće odličan izvor podataka. Dovoljno je preleteti oko objekta jednom ili dva puta, vodeći računa da kadar obuhvata celu strukturu.

Kada se snimanje završi, video se kopira na računar i priprema za obradu. Ako koristite Polycam, njegova besplatna verzija dozvoljava video dužine najviše jedan minut i 40 sekundi, pa će često biti potrebno skratiti snimak. To se može uraditi bilo kojim video editorom uključujući i CapCut, koji je takođe besplatan.

Polycam i Gaussian Splatting u praksi

Polycam je trenutno najpopularniji alat koji omogućava besplatnu izradu Gaussian Splat 3D modela direktno iz video snimka. Nakon što se napravi nalog, video se jednostavno prevuče u prozor aplikacije i započne obrada. Polycam će iz videa automatski izvući sve potrebne informacije i kreirati Gaussian Splat model, često za manje od pola sata.

Ovakvi modeli izgledaju izuzetno uverljivo i mogu biti veoma korisni u arhitekturi, vizuelizacijama, planiranju prostora, marketing prezentacijama ili portfolio materijalima. Iako nisu merni modeli, njihova vizuelna vrednost je ogromna, pogotovo kada se radi o prikazu objekata, terena, građevina u izgradnji ili kulturne baštine.

Metashape - 3D model iz videa klasičnom metodom

Zanimljivo je da i standardna fotogrametrija može da iskoristi video, ali na drugačiji način. Agisoft Metashape (čak i njegova Standard verzija) ima opciju da iz videa automatski izvuče frejmove i pretvori ih u set fotografija. Nakon toga se radi klasični fotogrametrijski proces: poravnanje kamera, generisanje gustog oblaka tačaka, izrada mesha i tekstura.

Rezultati zavise od kvaliteta videa, ali često mogu biti iznenađujuće dobri. Modeli napravljeni ovim putem mogu se izvesti u standardnim formatima i dalje koristiti u CAD ili GIS softverima, ali i dalje ne mogu imati punu tačnost kao modeli snimljeni pravilnim fotogrametrijskim misijama.

Kada koristiti video, a kada klasične fotografije

Video rekonstrukcija je idealna kada želite brz i vizuelno atraktivan rezultat bez komplikovanog snimanja. Odlična je za prezentacije, brze provere stanja objekta, arhitektonske preglede ili vizualizacije.

Ako su vam potrebni preciznost, merenja i izvozni formati, klasična fotogrametrija i dalje je nezamenjiva. Video metoda je više kreativna i vizuelna - fotogrametrija ostaje inženjerska.

Gaussian Splatting i rekonstrukcija iz videa predstavljaju potpuno nov način rada sa dronovima. Ove metode nisu zamena za preciznu fotogrametriju ali nude nešto drugo - brzinu, jednostavnost i vizuelno impresivne rezultate koje možete dobiti bez dodatnih troškova. Dovoljno je samo da imate dron, kameru visoke rezolucije (4K/30 frejmova minimum) i kratku orbitu snimljenu u dobrom svetlu.

Za mnoge pilote ovo znači da mogu početi da izrađuju 3D modele bez dodatnih ulaganja i bez kompleksnih misija. Za profesionalce to je još jedan alat u setu, savršen za situacije kada klijent ne traži merenje, već vizuelizaciju.

Pratite Dronografiju na Facebooku