Бесплатные программы
для фотограмметрии
Сегодня фотограмметрия переживает взрывной рост, и крупные компании такие как Bentley и Pix4D занимают серьезную долю на рынке ПО для фотограмметрии и продолжают радовать своих акционеров серьёзным ростом своих финансовых показателей. Многие пользователи Pix4d уже привыкли к тому, что качественное ПО для фотограмметрии достаточно дорого. К примеру годовая подписка на Pix4Dbim будет стоить 325`708 руб. А «вечная» лицензия Pix4Dmapper стоит 326`230руб.
К счастью, для тех кто хочет попробовать свои силы в изучении такой интересной дисциплины как фотограмметрия, построения ортофотопланов, геодезических карт, или в картографии — существует достаточное количество программ, которые можно скачать бесплатно.
С большинством из платных программ для фотограмметрии Вы могли познакомиться в нашей предыдущей статье. А в статье «Фотограмметрия лучшие программы. Обновления 2019» вы найдете информацию о том, какой функционал был в них добавлен, как они изменились за 2019 год.
Сегодня же мы предлагаем Вашему вниманию обзор бесплатных программ для фотограмметрии и 3D моделирования.
В нашем обзоре бесплатных программ для фотограмметрии мы дадим краткие описания программ и ссылки на их бесплатное скачивание. Как правило, разработчики этих программ неплохо документируют все функции и приемы работы с их ПО. Если после самостоятельного изучения этих фотограмметрических программ у Вас, тем не менее, останутся вопросы по их практическому использованию и применению, то наши специалисты с радостью помогут Вам разобраться во всех тонкостях.
Просто заполните анкету в конце этой стати и мы обязательно поможем Вам подобрать фотограмметрическую программу наиболее подходящую для Ваших задач.
Бесплатная программа для фотограмметрии Colmap
COLMAP — это бесплатное программное обеспечение для фотограмметрии, которое можно загрузить с Github. По желанию можно выбрать: работать из командной строки или с графическим интерфейсом Как большинство программ для фотограмметрии из нашего списка, COLMAP может автоматически создавать 3D-объекты из фотографий сделанных камерой с одним объективом, или обрабатывать снимки сделанные стереокамерой.
Поскольку это программа создана энтузиастами и имеет открытый код COLMAP вобрал в себя много разных плагинов и дополнений. Все эти дополнения устанавливаются по желанию и при необходимости расширить стандартные возможности этой замечательной бесплатной программы для фотограмметрии. Например, вы можете определить точно определить параметры камеры, которая использовалась для фотографирования. То же самое относится и к процессу извлечения дополнительной формации из фото-файла, это поможет улучшить полученный результат. Хотя программа и может экспортировать трехмерную поверхность но ее алгоритмы работают только с плотным облаком точек в окне просмотра. К сожалению программа не умеет работать с сеткой поверхности 3D объекта и для очисти и улучшения 3D-модели, вам придется использовать сторонние программы, например как MeshLab.
Для создания облака плотного точек достаточно использовать COLMAP без плагинов в несколько шагов. Для продвинутых пользователей программа позволяет настраивать огромное множество различных параметров. Не все из них интуитивно понятны для новичка. Для быстрого получения результата в COLMAP нет необходимости менять какие-либо параметры, достаточно использовать стандартные настройки. Значения параметров по умолчанию являются компромиссом между качеством и скоростью работы.
Для тех кто хочет изучить все возможности необходимо будет погрузиться в исходный код программы. Он содержит подробнейшую документацию для всех параметров.
COLMAP — это бесплатное программное обеспечение для проведения исследовательских работ, оно довольно надежно и стабильно работает, если конечно вы не напутаете в конфигурациях программы, но в этом случае всегда можно обратиться в журналам работы программы.
Итог: Гибкая программа которая подойдет как для новичка (параметры по умолчанию), так и для серьезной работы и проведения различных исследований. Огромное преимущество перед другими программами — наличие документации на русском языке!
Бесплатная программа для фотограмметрии Meshroom
Meshroom — это бесплатное программное обеспечение для фотограмметрии с открытым исходным кодом. Оно построено на мощной платформе для фотограмметрии AliceVision.
По сути ПО Meshroom это интерфейс объединяющей много мелких модулей для создания трехмерной модели. В многих других программах такие модули приходиться активировать и настраивать. Но в Meshroom все модули образуют один конвейер задач и для получения результата достаточно нажать всего лишь одну кнопку «Пуск».
Несмотря на простоту использования любой параметр обработки фотографий можно настроить, чтобы получить именно тот результат, который вы хотите. Например в параметрах текстур можно задать разрешение в пикселях на сантиметр для использования в мобильных играх и вплоть до высокого разрешения для построения модели зданий.
При желании изучить эту бесплатную программу для фотограмметрии можно достичь по истине потрясающих результатов позволяющих использовать созданные модели в профессиональной деятельности. Специально для пользователей Autodesk Maya в программе Meshroom есть плагин для создания 3D-модели, позволяющий делать экспорт. Этот плагин можно скачать бесплатно на веб-сайте Meshroom.
Бесплатная программа для фотограмметрии MicMac
MicMac — это бесплатное программное обеспечение для фотограмметрии с открытым исходным кодом, разработанное Французским национальным географическим институтом и Французской национальной школой географических наук. Его огромный и сложный набор функций в основном подходит для профессиональных пользователей или ученых, но и обычные пользователи могут его использовать для создания ортопланов и различных 3D моделей.
Программа MicMac создана с учетом опыта преподавателей и ученых. Эта программа для фотограмметрии зарекомендовала себя как универсальный инструмент, который успешно используется в таких областях, как картография, охрана окружающей среды, лесное хозяйство, сохранение культурного наследия и частные охранные предприятия.
Используя MicMac, можно создавать 3D-модели и ортофотографические планы. Кроме того, это программное обеспечение для фотограмметрии может обработать объекты любого типа и любого масштаба без ограничений. Оно так же пригодно как для обработки аэро-фотографий больших участков земли, так и для сканирования небольших объектов. Программа может обрабатывать видеофайлы для построения моделей.
В программе есть инструменты позволяющие его использовать в метрологии и геодезии. Веб-сайт MicMac содержит подробные руководства и учебные пособия, которые помогут вам быстро освоиться.
Бесплатная программа для фотограмметрии Regard3D
Regard3D — это бесплатная программа для фотограмметрии с открытым исходным кодом, в которой для построения трехмерных моделей используется метод «Структура из движения» (SfM).
Несмотря на то, что Regard3D можно совершенно бесплатно скачать и пользоваться, он является очень продвинутым программным обеспечением. Изучение этой программы требует не мало времени, чтобы разобраться во всех тонкостях, но вознаграждением за потраченное время будут качественные 3D модели. По этой ссылке вы можете посмотреть результат полученный с помощью этой бесплатной программы для построения 3D моделей из фотоснимков.
В этой программе вы сможете отредактировать облака точек перед тем как отправите команду на генерацию трехмерной поверхности объекта. Если вы только начинаете изучать фотограмметрию, эта программа для Вас станет отличным началом для погружения в эту интересную тему. На веб-сайте Regard3D есть подробные руководства и учебные пособия, необходимые для начала работы.
Бесплатная программа для фотограмметрии VisualSFM
Как видно из названия, VisualSFM — это программное обеспечение для фотограмметрии, которое для создания облаков точек использует метод метод создания 3D объектов из последовательностей плоских изображений (SfM). Пользователь может работать как в графическом интерфейсе, так и через командную строку.
Эта программа объединила в себе несколько разработок автора Чангана Ву: SIFT on GPU(SiftGPU), Multicore Bundle Adjustment, and Towards Linear-time Incremental Structure from Motion. Большим достоинством программы является быстрота работы и алгоритмы позволяющие эффективно работать на системах с многоядерными графическими процессорами.
Может показаться, что множество тонких настроек программы может свести с ума даже фаната фотограмметрии, но на самом деле для создания облака точек достаточно нажать всего четыре кнопки.
Обратите внимание, что бесплатно программу можно использовать только в личных или научных и образовательных целях.
Бесплатная программа для фотограмметрии OpenMVG
OpenMVG (Multiple View Geometry) — это бесплатная с открытым кодом библиотека популярная у ученых в области компьютерного зрения, предназначенная для сообщества специалистов в области Multiple View Geometry. Она предназначена для легкого доступа к классическим решениям задач в режиме Множественной обзорной геометрии и их решения.
Кредо OpenMVG — «Держите все просто, держите его в рабочем состоянии». OpenMVG хорошо читается, проста в использовании и имеет возможность вносить изменения сообществом.
Каждый модуль этой библиотеки проходит многократное тестирование и проверки сообществом, что делает ее крайне надежной. Этот модуль для фотограмметрии требует компиляции и некоторых навыков работы в Windows или Linux.
FAQ ФОТОГРАММЕТРИЯ
Различные виды фотограмметрии
Обычно программное обеспечение для фотограмметрии работает следующим образом: Программа автоматически регистрирует общие точки между каждым изображением, а затем рассчитывает расстояния между ними в 3D пространстве. В результате получается облако точек, которое можно преобразовать в трехмерную сетку. Некоторые более продвинутые программы также предоставляют инструменты для очистки облака точек от шума для улучшения качества.
Для того, чтобы программное обеспечение для фотограмметрии правильно работало, необходимо наличие достаточного количества данных в изображениях. Для получения координат точки в технологии сдвига изображений друг относительно друга использует особенности объекта которые значительно выделяются на общем фоне. Например заметные и контрастные дефекты на здании. Другие программы могут использовать маркеры. Такие маркеры необходимы для сканирования объектов с недостаточными выделяющимися характеристиками для обработки или с высокой отражающей и/или прозрачной поверхностью. При правильном применении маркеры могут обеспечить более высокую точность, чем методы использующие простой сдвиг камеры относительно объекта. На фотографии ниже пример использования меток при сканировании актера на съемке фильма.
Большинство программ для фотограмметрии специально разработаны для создания высококачественной 3D сетки поверхности объекта или для создания облака точек на поверхности объекта. Тем не менее, некоторые программы также предоставляют собственные инструменты анализа, позволяющие пользователю выполнить измерения, наносить метки на карту или дополнять данные для обработки. Подобные решения часто используются строительными компаниями, лесничествами в сельском хозяйстве, геолого разведке и другими.
ФОТОГРАММЕТРИЯ ДЛЯ НЕБОЛЬШИХ ОБЪЕКТОВ | АЭРОФОТОГРАММЕТРИЯ
Как правило камеру использующуюся для фотограмметрии устанавливают на штатив или стедикам. Такую фотограмметрию обычно называют наземной, т.к. фотографии делаются с довольно небольшого расстояния от земли. Если объект исследования вовсе мал и помещается в помещении, то такую фотограмметрию называют фотограмметрией малого радиуса (close-range). Теоретически, более крупные объекты тоже можно исследовать с помощью наземной фотограмметрии или малого радиуса. Однако такие объекты как крыши недоступны с уровня земли. В таких случаях целесообразно комбинировать фотограмметрию малого радиуса с аэрофотограмметрией.
Из названия аэрофотограмметрия следует что камера устанавливается на летательный аппарат, подчастую на беспилотник для аэрофотосъемки для фотографирования зданий, гор, городов. Далее данные обрабатываются в программах для фотограмметрии для получения облака точек или сетки поверхности исследуемого объекта. Долгое время аэрофотограмметрия была доступна только крупным компаниям имеющих большие бюджеты для того чтобы арендовать самолет или вертолет. С появлением промышленных беспилотников аэрофотограмметрия становится доступной для любых предприятий во многих отраслях промышленности, поскольку цены на дроны постепенно становятся доступными.
Для получения качественной пространственной 3D модели необходимо сделать десятки, сотни а то и тысячи снимков. Для получения высококачественной 3D-модели необходимо делать фотографии с перекрытием от 80 до 90%. Опытные пилоты дронов могут корректировать траекторию полета и скорость полета для получения пригодных для расчетов снимков. Однако, если вы планируете использовать беспилотник, мы рекомендуем приобрести модель с программным обеспечением позволяющим автоматизировать процесс получения данных для построения 3D модели, пожалуй лучшим выбором станет Yuneec H520. Такой выбор позволит заранее спланировать точный маршрут полета, качество фотоснимков что позволит быстро выполнить фотографирование и получить хорошее качество изображения.
Применение программного обеспечения для фотограмметрии
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЙ
При реконструкции старинных зданий зачастую нет исходных проектов, которые можно было бы использовать в качестве материала для проектировщиков. В таких случаях программное обеспечение для фотограмметрии является экономически эффективным методом создания точных планов и проведения измерений, которые могут быть импортированы в строительное программное обеспечение CAD и BIM для начала проектных работ по реконструкции. Программное обеспечение для фотограмметрии также полезно для проведения картрирования и кадастровых работ.
СОХРАНЕНИЕ РЕЛИКВИЙ В ЦИФРЕ
Другими интересными областями, в которых может использоваться программное обеспечение для фотограмметрии, являются археология и сохранение культурного наследия. В прошлом археологи измеряли, а затем наносили здания и сооружения на карты и планы в виде высот, фасадов и контуров. Новая волна программного обеспечения для фотограмметрии открыла новые возможности для оцифорвки памятников прошлого и позволит будущим поколениям их изучать.
ГЕОЛОГИЯ И ДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Такие области, как геология, добыча полезных ископаемых давно знакомы с программным обеспечением для фотограмметрии. Но только с появлением сравнительно недорогих промышленных беспилотников (в сравнении с самолетами и верталетами) этот процесс стал значительно дешевле и быстрее по времени. Профессиональные программные решения для фотограмметрии предоставляют комплексные аналитические инструменты для быстрого измерения запасов руды и измерений выбранных грунтов.
