Cos’è la fotogrammetria?
What is photogrammetry?
Grazie alle “viste stradali”, gli strumenti moderni di mappatura possono essere utilizzati per esaminare un ristorante prima di decidere di andarci, per navigare meglio le indicazioni visualizzando punti di riferimento nella zona o per simulare l’esperienza di essere in viaggio.
La tecnica per creare queste viste 3D si chiama fotogrammetria: il processo di catturare immagini e unirle per creare un modello digitale del mondo fisico.
È quasi come un puzzle, dove i pezzi vengono raccolti e poi uniti per creare l’immagine più grande. Nella fotogrammetria, ogni pezzo del puzzle è un’immagine. E più immagini vengono catturate e raccolte, più realistico e dettagliato sarà il modello 3D.
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Come funziona la fotogrammetria
Le tecniche di fotogrammetria possono essere utilizzate anche in diversi settori, tra cui l’architettura e l’archeologia. Ad esempio, un primo esempio di fotogrammetria risale al 1849, quando l’ufficiale francese Aimé Laussedat utilizzò fotografie terrestri per creare la sua prima rilevazione architettonica prospettica all’Hôtel des Invalides di Parigi.
Catturando il maggior numero possibile di foto di un’area o di un ambiente, le squadre possono costruire modelli digitali di un sito che possono visualizzare e analizzare.
A differenza della scansione 3D, che utilizza la luce laser strutturata per misurare le posizioni dei punti in una scena, la fotogrammetria utilizza immagini reali per catturare un oggetto e trasformarlo in un modello 3D. Questo significa che una buona fotogrammetria richiede un buon dataset. È inoltre importante scattare foto seguendo il giusto schema, in modo che ogni area di un sito, monumento o manufatto sia coperta.
Tipi di metodi di fotogrammetria
Coloro che vogliono unire una scena oggi scattano più foto di un soggetto da angolazioni diverse, e poi le fanno passare attraverso un’applicazione specializzata, che consente loro di combinare ed estrarre i dati sovrapposti per creare un modello 3D.
Ci sono due tipi di fotogrammetria: aerea e terrestre.
La fotogrammetria aerea posiziona la fotocamera in aria per scattare foto dall’alto. Questo viene generalmente utilizzato su siti più grandi o in aree difficili da raggiungere. La fotogrammetria aerea è uno dei metodi più utilizzati per creare database geografici nella gestione forestale e delle risorse naturali.
La fotogrammetria terrestre, anche chiamata fotogrammetria a distanza ravvicinata, è più concentrata sull’oggetto e di solito si basa su immagini scattate da una fotocamera portatile o su un treppiede. Consente una rapida raccolta di dati in loco e catture di immagini più dettagliate.
Accelerare i flussi di lavoro della fotogrammetria con le GPU
Per ottenere i risultati di fotogrammetria più accurati, le squadre hanno bisogno di un dataset massiccio e ad alta fedeltà. Più foto si scattano, maggiore sarà l’accuratezza e la precisione. Tuttavia, i grandi dataset possono richiedere più tempo per essere elaborati e le squadre hanno bisogno di maggior potenza di elaborazione per gestire i file.
Le ultime novità in materia di GPU aiutano le squadre a gestire questo problema. L’utilizzo di GPU avanzate come le schede NVIDIA RTX consente agli utenti di accelerare l’elaborazione e mantenere modelli ad alta fedeltà, il tutto inserendo dataset più grandi.
Ad esempio, le squadre di costruzione spesso si affidano alle tecniche di fotogrammetria per mostrare i progressi nei siti di costruzione. Alcune aziende catturano immagini di un sito per creare una visita virtuale. Ma un sistema con poca potenza può risultare in un’esperienza visiva non fluida, che può detrarre da una sessione di lavoro con clienti o team di progetto.
Con la grande memoria delle GPU professionali RTX, architetti, ingegneri e designer possono gestire facilmente dataset massicci per creare e gestire modelli di fotogrammetria in modo più rapido.
La fotogrammetria utilizza la potenza della GPU per assistere nella vettorizzazione della foto, accelerando l’unione di migliaia di immagini. E con la renderizzazione in tempo reale e le capacità di intelligenza artificiale delle GPU professionali RTX, le squadre possono accelerare i flussi di lavoro 3D, creare render fotorealistici e mantenere i modelli 3D aggiornati.
Storia e futuro della fotogrammetria
L’idea di fotogrammetria risale alla fine del 1400, quasi quattro secoli prima dell’invenzione della fotografia. Leonardo da Vinci ha sviluppato i principi della prospettiva e della geometria proiettiva, che sono pilastri fondamentali della fotogrammetria.
La prospettiva geometrica è un metodo che consente di illustrare un oggetto 3D in un campo 2D creando punti che mostrano la profondità. Su questa base, aspetti come la geometria, l’ombreggiatura e l’illuminazione sono i mattoni fondamentali delle rappresentazioni realistiche.
Le evoluzioni della fotogrammetria consentono ora agli utenti di raggiungere nuovi livelli di immersività nelle visualizzazioni 3D. La tecnica ha anche aperto la strada ad altre strumentazioni rivoluzionarie come la tecnologia di acquisizione della realtà, che raccoglie dati sulle condizioni del mondo reale per fornire agli utenti informazioni affidabili e precise sugli oggetti e gli ambienti fisici.
La ricerca NVIDIA sta inoltre sviluppando tecniche di intelligenza artificiale che generano rapidamente scene 3D da un piccolo insieme di immagini.
Instant NeRF e Neuralangelo, ad esempio, utilizzano reti neurali per renderizzare scene 3D complete da poche dozzine di foto fisse o da clip video 2D. Instant NeRF potrebbe essere uno strumento potente per aiutare a preservare e condividere manufatti culturali attraverso biblioteche online, musei, esperienze di realtà virtuale e progetti di conservazione del patrimonio. Molti artisti stanno già creando bellissime scene da diverse prospettive con Instant NeRF.
Scopri di più sulla fotogrammetria
Gli oggetti, i luoghi e persino i gemelli digitali industriali possono essere resi volumetricamente – in tempo reale – da condividere e preservare, grazie ai progressi della tecnologia fotogrammetrica. Le applicazioni della fotogrammetria stanno espandendosi in tutti i settori e diventando sempre più accessibili.
I musei possono fornire visite di manufatti o siti che altrimenti non avrebbero avuto spazio per essere esposti. I compratori possono utilizzare esperienze di realtà aumentata per vedere come un prodotto potrebbe adattarsi in uno spazio prima di acquistarlo. E i fan dello sport possono scegliere i posti migliori.
Scopri di più sulle GPU professionali NVIDIA RTX e sulla fotogrammetria partecipando al prossimo webinar NVIDIA, Getting Started With Photogrammetry for AECO Reality Capture, giovedì 22 giugno alle 10:00 PT.
