■ นักข่าวด้านเทคนิค：Kanyanta Mubanga

■ ภาพรวม：

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุปสรรคในการเข้าสู่โฟโตแกรมเมตรี (ราคาเป็นหลักและเทคโนโลยีที่มีอยู่) ได้ผ่อนคลายลงอย่างมาก ซึ่งปูทางไปสู่การยอมรับโฟโตแกรมเมตรีอย่างแพร่หลายมากขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ทรงพลังและใช้งานง่ายขึ้น ซึ่งเป็นการปูทางไปสู่การใช้งานอย่างแพร่หลาย นี่คือซอฟต์แวร์บางส่วนที่มีอยู่ในปัจจุบัน ความเข้ากันได้ ราคา, ข้อดีและข้อเสีย และอื่น ๆ อีกมากมายสำหรับใครก็ตามที่กำลังมองหาโซลูชันสำหรับความต้องการด้านโฟโตแกรมเมตรี

โฟโตแกรมเมตรีคืออะไร?

หากมาตรฐานความคลาดเคลื่อนของคุณตั้งไว้ที่ 1/500 ของมิลลิเมตร คุณอาจถูกล่อลวงให้มองหาอุปกรณ์โฟโตแกรมมาตรวัดระดับมาตรวิทยา

สำหรับผู้มีสติ เป็นคำที่ใช้อย่างเคร่งครัดสำหรับกระบวนการวัดค่าที่เชื่อถือได้จากภาพถ่าย Photo – แสง, gramma – เขียน, metron – วัด โดยใช้แสง การใช้มันเป็นวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมมากขึ้น มักใช้กับงานที่ต้องการการวัดที่มีความแม่นยำสูง เช่น การตรวจสอบและการวิเคราะห์การเสียรูป

ตัวอย่างเช่น สำหรับคนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับงานทัศนศิลป์และการอนุรักษ์มรดก คำจำกัดความง่าย ๆ ก็คือ การแปลงภาพถ่ายให้เป็นแบบจำลอง 3D นักประวัติศาสตร์แปลงตัวอย่างทางโบราณคดีด้วยสีเต็มรูปแบบเป็นดิจิทัล, ศิลปิน CGI เพื่อสร้างทรัพย์สินอย่างรวดเร็วสำหรับการพัฒนาแอนิเมชันและเกม และนักชิมงานอดิเรกเพื่อรับประทานอาหารนอกบ้านด้วยความสนใจเพียงเล็กน้อย ฉันใช้สิ่งนี้กับโมเดลการพิมพ์ 3D เพียงเพื่ออวดแขก

เราเรียกว่าเทคโนโลยีในการสร้างข้อมูล 3D ใหม่จากภาพ 2D คำจำกัดความนี้ครอบคลุมทั้งโฟโตแกรมเมตรีสำหรับมาตรวิทยาและโฟโตแกรมเมตรีสำหรับ CGI

อดีตประธานาธิบดีบารัค โอบามานั่งอยู่หน้าอุปกรณ์โฟโตแกรมมาตรวัดที่สร้างขึ้นเองซึ่งประกอบด้วยไฟ LED 50 ดวงและกล้อง 14 ตัว ด้วยการถ่ายภาพใบหน้าของประธานาธิบดีหลายครั้งในเวลาไม่กี่วินาทีจากมุมต่าง ๆ กัน เราได้รับข้อมูลพื้นผิวคุณภาพสูงซึ่งต่อมาได้รวมเข้ากับการสแกน 3D ที่ทำด้วยเครื่องสแกน Artec Eva 2 เครื่องเพื่อสร้างประมุขแห่งรัฐคนแรกที่เคยมีมา ผมทำได้ สร้างภาพบุคคล 3D สีเต็มรูปแบบของ เครดิตภาพ: ทำเนียบขาว

ทำไมต้องโฟโตแกรมเมตรี?

ข้อจำกัดทางเทคนิคและต้นทุนที่ทำให้โฟโตแกรมเมตรีกลายเป็นโดเมนของมืออาชีพกำลังจะหายไปอย่างแน่นอน สมาร์ทโฟนที่ถ่าย 4K ได้ไม่ใช่เรื่องน่าแปลกใจอีกต่อไป ด้วยการกำเนิดของเครื่องพิมพ์ 3D ที่มีราคาเพียง 100 เหรียญสหรัฐ คนรุ่นหนึ่งได้ให้ความสนใจในโฟโตแกรมเมตรี ทำให้สามารถสร้างแบบจำลอง 3D ของคุณเองตั้งแต่ต้นจนจบที่บ้านด้วยงบประมาณที่จำกัด

ในด้านมาตรวิทยา ผู้ใช้มักหันไปใช้โฟโตแกรมเมทรีเพราะมีความแม่นยำสูงและราคาถูกกว่าเครื่องติดตามด้วยเลเซอร์มาก แต่ให้ผลลัพธ์ที่เทียบเคียงได้

มีซอฟต์แวร์ที่สามารถแปลงภาพถ่ายเป็นโมเดล 3D ได้ค่อนข้างง่าย ไม่ว่าจะเสียเงินหรือฟรีก็ตาม เริ่มจากตัวฟรีก่อน

ซอฟต์แวร์ Photogrammetry ฟรีที่ดีที่สุด

3DF Zephyr

3DF Zephyr มีให้เลือก 3 รุ่น ที่ด้านบนสุดคือเวอร์ชันเต็ม ซึ่งสามารถชำระเงินเป็นการสมัครรับข้อมูลรายเดือนหรือเป็นใบอนุญาตแบบครั้งเดียวถาวร และยังมี 3DF Zephyr Lite และ 3DF Zephyr Free ที่อยู่ระหว่างกลาง

เวอร์ชันฟรีช่วยให้คุณสร้างโมเดล 3D ได้ แต่จำกัดจำนวนรูปภาพที่คุณใช้ได้ไม่เกิน 50 รูป ซึ่งจะจำกัดขนาดของวัตถุที่สามารถจัดการได้ นอกจากนี้ มีเพียง NVIDIA GPU เดียวเท่านั้นสำหรับพลังการประมวลผลพิเศษ และตัวเลือกการส่งออกจะจำกัดเฉพาะตาข่ายที่มีพื้นผิว JPEG และอัปโหลดไปยัง YouTube เครื่องมือแก้ไขยังถูกจำกัดใน 3DF Zephyr Free ซึ่งอนุญาตเฉพาะงานจริงตามต้นฉบับ เช่น การเลือก, การตัด และการคัดลอกองค์ประกอบ

ข้อจำกัดดังกล่าวอาจดูเป็นการล่วงล้ำ แต่ก็ยังเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีหากคุณต้องการสัมผัสซอฟต์แวร์แบบทดลอง คุณยังได้รับการสนับสนุนสำหรับรูปแบบไฟล์เลเซอร์สแกนเนอร์ ความสามารถในการสร้างภาพถ่ายออร์โธโฟโต้ เครื่องมือสำหรับการสำรวจ GIS และ CAD และอื่น ๆ อีกมากมาย

ลิงก์ดาวน์โหลด：https://www.3dflow.net/3df-zephyr-free

Meshroom

โซลูชัน Open source ที่ใช้ AliceVision ซึ่งเป็นเฟรมเวิร์กสำหรับอัลกอริธึมการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์พร้อมการสร้างใหม่ 3D และการติดตามด้วยกล้อง มีตัวแก้ไขที่สั่งงานได้ง่ายด้วยการลากและวาง และใช้งานได้ง่าย ใช้เวิร์กโฟลว์ตามโหนด โดยแต่ละโหนดจะแสดงลำดับของการกระทำที่ดำเนินการระหว่างกระบวนการสร้างโมเดล 3D

คุณสามารถปรับเวิร์กโฟลว์ (ไปป์ไลน์) หรือทำงานกับเวิร์กโฟลว์เริ่มต้นเพียงคลิกเดียว ความยืดหยุ่นนี้ทำให้ Meshroom เป็นมิตรกับผู้เริ่มต้นและเป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้ขั้นสูง คุณยังสามารถบันทึกไปป์ไลน์แบบกำหนดเองของคุณเป็นเทมเพลต ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องทำตามขั้นตอนต่าง ๆ ในโครงการถัดไป

Meshroom รองรับภาพมากกว่า 1,000 ภาพและเข้ากันได้กับซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3D อื่น ๆ สิ่งนี้ทำให้คุณมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในกระบวนการทำงานของคุณ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้เพื่อเพิ่มพื้นผิวหลังจากแก้ไขตาข่ายในแอปพลิเคชันการสร้างแบบจำลอง 3D อื่น

ปลั๊กอินที่หลากหลายทำให้สามารถใช้งานร่วมกันได้กับซอฟต์แวร์ เช่น Houdini, Blender, Maya และ ZBrush ช่วยให้เวิร์กโฟลว์ขั้นสูงขึ้น เช่น การพัฒนาเกม, การสร้างแบบจำลองภาพถ่าย, การติดตามกล้อง และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีห้องสมุดที่มีอัลกอริทึมเพิ่มเติม เช่น การสร้างใหม่ 3D และการระบุเป้าหมาย

VisualSFM

SFM ในชื่อของโซลูชันนี้ย่อมาจาก Structure from Motion เทคโนโลยีที่อนุมานข้อมูลทางเรขาคณิตโดยการเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ วัตถุ พูดง่าย ๆ ก็คือ “การหาปริมาณพารัลแลกซ์ของการเคลื่อนที่” เมื่อตำแหน่งของผู้สังเกตเปลี่ยนไป วัตถุที่อยู่ใกล้เขาดูเหมือนจะเคลื่อนที่มากกว่าวัตถุที่อยู่ห่างออกไป การคำนวณจากความแตกต่างสัมพัทธ์นี้เผยให้เห็นโครงสร้างสามมิติของสิ่งที่เรากำลังสังเกต มนุษย์ยังใช้เทคนิคนี้

VisualSFM ตระหนักถึงการคำนวณเหล่านี้ด้วยอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก สร้างขึ้นโดย Changchang Wu วิศวกรซอฟต์แวร์ของ Google โซลูชันนี้สามารถสร้างแบบจำลอง 3D จากภาพ 2D ผ่านการตรวจจับคุณลักษณะ, การจับคู่คุณลักษณะ และการปรับกลุ่มผ่านการคำนวณ SFM

กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์ในสี่ขั้นตอนและสามารถเรียกใช้จากบรรทัดคำสั่งแทน GUI เราโหลดรูปภาพใน VisualSFM ทำการตรวจจับคุณลักษณะและการจับคู่รูปภาพ จากนั้นสร้างใหม่แบบเบาบาง และสร้างใหม่แบบหนาแน่นในที่สุด

VisualSFM ให้บริการฟรีสำหรับการใช้งานส่วนตัว ที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ หรือเพื่อการศึกษา

ลิงก์ดาวน์โหลด：http://ccwu.me/vsfm/index.html

ซอฟต์แวร์ Photogrammetry ที่ต้องชำระเงินที่ดีที่สุด

RealityCapture

RealityCapture เป็นโซลูชันโฟโตแกรมเมตริกที่มีคุณสมบัติครบถ้วนซึ่งมอบความสามารถในการสร้างฉากความเป็นจริงเสมือน ตาข่าย 3D ที่มีพื้นผิว, มุมมองออร์โธกราฟิก, แผนที่อ้างอิงทางภูมิศาสตร์ และอื่น ๆ RealityCapture อ้างว่าเป็นโซลูชันที่เร็วที่สุดในตลาด แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าเกณฑ์มาตรฐานใดที่อ้างสิทธิ์นี้อิงตาม

RealityCapture มีอินเทอร์เฟซที่มีคุณลักษณะหลากหลายและได้รับการออกแบบมาเป็นอย่างดีซึ่งช่วยให้ซอฟต์แวร์ทำงานง่าย ๆ ได้โดยอัตโนมัติ และโครงการที่ซับซ้อนมากขึ้นจะควบคุมด้วยตนเองโดยใช้ส่วนประกอบและจุดควบคุมได้

RealityCapture ยังมีเครื่องมือสำหรับการจัดองค์ประกอบภาพและการสแกนด้วยเลเซอร์, การสร้างตาข่ายกันน้ำแบบสามเหลี่ยม, เครื่องมือระบายสีและพื้นผิว, ความสามารถในการฉายภาพออโธโพรเจกเตอร์และการทำแผนที่, การวัดระยะทาง, พื้นที่และปริมาตร ซอฟต์แวร์นี้ยังอนุญาตให้คุณใช้อินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่ง

ลิงก์ดาวน์โหลด：http://www.capturingreality.com/realitycapture

Agisoft Metashape

Agisoft Metashape เป็นแอปพลิเคชันโฟโตแกรมเมตรีที่มีคุณลักษณะหลากหลายซึ่งรองรับรูปภาพประเภทต่าง ๆ เช่น ภาพถ่ายทางอากาศ, ระยะใกล้ และภาพถ่ายจากดาวเทียม มี 2 ประเภทคือเวอร์ชันมืออาชีพยอดนิยมและเวอร์ชันมาตรฐาน

รุ่น Professional ประกอบด้วยเครื่องมือสำหรับการแก้ไขพอยต์คลาวด์ความหนาแน่นสูง การสร้างพื้นผิวดิจิทัลและแบบจำลองภูมิประเทศดิจิทัล (DSM/DTM), การสร้างออร์โธโมซิส, การรองรับการสแกนด้วยเลเซอร์, การวัดระยะทาง, พื้นที่ และปริมาตร พลังการประมวลผลสามารถขยายได้โดยใช้ฟังก์ชันการประมวลผลเครือข่าย

MetaShape ยังเปิดใช้งานการประมวลผลบนคลาวด์สำหรับการตรวจสอบ การเพิ่มความคิดเห็นและการวัดผลการประมวลผลในเว็บเบราว์เซอร์ และการทำงานร่วมกันในทีมแบบกระจาย นอกจากนี้ ด้วยการใช้ Python Scripting และการผูก Java ทำให้สามารถปรับแต่งเวิร์กโฟลว์เฉพาะได้ เช่น การทำงานอัตโนมัติและการประมวลผล

เวอร์ชันมาตรฐานมีคุณสมบัติที่หลากหลาย เช่น photogrammetric triangulation, การสร้างและแก้ไข cloud point แบบหนาแน่น, การสร้างโมเดล 3D และพื้นผิว ฯลฯ แต่การประมวลผลเครือข่ายและคลาวด์, โมดูล Python, ไลบรารี Java, การวัด และคุณสมบัติอื่น ๆ เช่น การวิเคราะห์ เครื่องมือไม่พร้อมใช้งาน

ลิงก์ดาวน์โหลด： https://www.agisoft.com/downloads/installer/

Artec Studio

Artec Studio ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดเตรียมสภาพแวดล้อมและเฟรมเวิร์กสำหรับเวิร์กโฟลว์ที่เกี่ยวข้องกับการสแกน 3D เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ซอฟต์แวร์นี้เป็นโซลูชันที่ครอบคลุมและยังนำเสนอคุณสมบัติอันทรงพลังสำหรับโฟโตแกรมเมตรี

สำหรับกรณีการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการวัด Artec Studio มีปลั๊กอิน Artec Metrology Kit โดยทำงานร่วมกับโซลูชันโฟโตแกรมเมตรีของ Artec, Artec Metrology Kit ซึ่งเป็นหนึ่งในโซลูชันโฟโตแกรมเมตรีที่แม่นยำที่สุดในตลาดและเป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับเครื่องติดตามด้วยเลเซอร์ นำความสามารถโฟโตแกรมเมตริกมาใช้ สามารถนำเข้ารูปภาพเพื่อสร้างพอยต์คลาวด์เพื่อใช้ในแอปพลิเคชันมาตรวิทยา หรือใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการสแกนวัตถุหรือฉากขนาดใหญ่แบบ 3D

Artec Studio ยังมีคุณสมบัติพื้นผิวภาพถ่าย สามารถรวมภาพจากกล้องรอบข้อมูลการสแกนที่มีความละเอียดสูงและแม่นยำทางเรขาคณิต เพื่อสร้างโมเดล 3D สีสมบูรณ์ที่สวยงามเหมือนภาพถ่าย Artec Studio สามารถจัดการชุดข้อมูลได้ถึง 500 ล้านโพลิกอน ดังนั้นการทำงานกับวัตถุขนาดใหญ่ที่มีความละเอียดสูงจึงไม่น่ามีปัญหา

ลิงก์ดาวน์โหลด: https://www.artec3d.com/3d-software/artec-studio

สรุป
เมื่อมองหาวิธีการวัดโฟโตแกรมเมตรี ตัวเลือกมีมากมายและเพิ่มมากขึ้น โซลูชันที่นำเสนอนี้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการเริ่มค้นหาโซลูชันที่เหมาะกับคุณ ในแง่ของคุณสมบัติ ตัวเลือกที่แสดงในที่นี้ส่วนใหญ่จะเป็นตัวแทนของผลิตภัณฑ์คู่แข่งในตลาดโดยทั่วไป แน่นอนว่าตัวเลือกสุดท้ายของคุณนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการ, ระดับความเชี่ยวชาญ, ทรัพยากรที่มีอยู่ และความชอบส่วนตัวของคุณ