Об'ємна відбудова
У комп'ютерному зорі та комп'ютерній графіці об'ємна відбудова, також відома як 3D-реконструкція, є процесом відтворення форми та зовнішнього вигляду реальних об'єктів. Цей процес може бути здійснений як за допомогою активних, так і пасивних методів.
Методи об'ємної відбудови
Активні методи використовують випромінювання контрольованого світла або енергії для освітлення об'єкта. До них відносяться:
- Лазерне сканування: використовує лазерний далекомір для вимірювання відстані до точок на поверхні об'єкта.
- Структурне підсвічування: проектує відомий шаблон світла на об'єкт і реєструє його деформацію, щоб отримати інформацію про глибину.
- Томографія: просвічує об'єкт різними видами випромінювання (наприклад, рентгенівськими променями або ультразвуком) для створення зображень поперечних перерізів.
Пасивні методи покладаються на світло, що випромінюється самим об'єктом або відбивається від нього. До них відносяться:
- Стереоскопія: використовує два зображення об'єкта, зняті з різних точок зору, для створення глибинної карти.
- Рух камери: аналізує послідовність зображень об'єкта, зроблених із рухомої камери, щоб отримати інформацію про форму.
- Фотограметрія: використовує множинні зображення об'єкта, зроблені з різних кутів, для створення тривимірної моделі.
Жорстка і нежорстка відбудова
Якщо модель, що відбудовується, статична (зберігає свою форму з часом), її називають жорсткою відбудовою. Якщо модель здатна деформуватися в часі, це називається нежорсткою або просторово-часовою відбудовою. Нежорстка відбудова використовується для відтворення об'єктів, таких як:
- Людські тіла
- Одяг
- Деформовані поверхні
Застосування
Об'ємна відбудова має широке застосування в різних галузях:
- Комп'ютерна графіка: Створення реалістичних тривимірних моделей для фільмів, ігор та візуалізацій.
- Медична візуалізація: Діагностика та планування лікування пацієнтів за допомогою томографічних зображень.
- Робототехніка та автоматизація: Навігація роботів та управління ними в тривимірному просторі.
- Архітектура та інженерія: Документування та візуалізація будівель, споруд та інших фізичних структур.
- Культурне спадщина: Збереження та відновлення історичних артефактів та місць.
Об'ємна відбудова є потужною технікою для відтворення тривимірної форми та зовнішнього вигляду реальних об'єктів. Завдяки широкому спектру методів та застосувань, об'ємна відбудова є важливою технологією в комп'ютерному зорі, комп'ютерній графіці та інших пов'язаних галузях.
Часто задані питання
- Яка різниця між активними та пасивними методами об'ємної відбудови?
- Що таке жорстка та нежорстка відбудова?
- Які переваги використання лазерного сканування для об'ємної відбудови?
- Як фотограметрія використовується для створення тривимірних моделей?
- Де застосовується об'ємна відбудова в медицині?