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Bewertungen von PC-Software für die Photogrammetrie

Wenn Sie das Beste aus der Photogrammetrie herausholen wollen, sollten Sie diese PC-Softwarelösungen verwenden. Sie alle bieten kostenlose Testversionen oder Demos an.

Original – veraltet – Beitrag unten

Wenn Sie Interesse an 3D haben, kennen Sie Autodesk. Das Unternehmen ist wahrscheinlich am bekanntesten für seine Standardsoftware Maya und 3ds Max, stellt aber auch viele, viele weitere Anwendungen für kreative Technologen her. Autodesk Animator war das erste Animationsprogramm, das ich in den 1990er Jahren auf meinem allerersten MS-DOS-Computer verwendet habe (seine 8-Bit-Güte erinnert mich daran, dass wir in dem Animationsstudio, das ich mitgegründet habe, derzeit viele trendige animierte GIFs für das Online-Marketing unserer Kunden erstellen – daran hat sich nichts geändert). Sie stellen auch nette mobile Apps her: Ich verwende die Pixlr-App von Autodesk täglich, um meine mobilen Schnappschüsse zu bearbeiten.

In dieser Serie werde ich drei andere Autodesk-Lösungen als Teil meiner neuen Mission, Reality Capturing zu erforschen, überprüfen: 123D Catch, ReCap 360 und Memento ReMake.

Alle drei Lösungen können für die Photogrammetrie verwendet werden, eine Technik, die eine Reihe normaler digitaler Fotos verwendet, um texturierte 3D-Objekte zu erzeugen. Es handelt sich dabei um unterschiedliche Schnittstellen, die vermutlich dieselbe cloudbasierte 3D-Lösungs-Engine verwenden (unter Verwendung der Smart3DCapture-Technologie, die von Acute3D lizenziert wurde, das jetzt zu Bentley Systems gehört).

Ich werde mir die drei Lösungen nacheinander ansehen, beginnend mit der am einfachsten zu verwendenden für diesen ersten Beitrag: 123D Catch.

Wenn Sie neu in der Reality Capture & Photogrammetrie sind, ist diese Rezension auch ein großartiges Tutorial für 123D Catch. Autodesk stimmt zu:

Capturing

123D ist Autodesks Sammlung von 3D-Apps der Einstiegsklasse. Von webbasierten Design-Apps bis hin zu Tablet-basierter digitaler Bildhauerei. 123D Catch ist das Capturing-Mitglied der Familie und ist für iOS, Android und Windows erhältlich. Ich habe für diesen Test die Android-Version (1.2.1) auf meinem alten Nexus 5 verwendet, da sie mit meinem neuen Nexus 5X aufgrund eines Kameraproblems nicht kompatibel ist.

Das Nexus 5, das ich verwendet habe, hat eine 8-Megapixel-Kamera, aber nach der Upload-Geschwindigkeit zu urteilen, vermute ich, dass die Fotos vor dem Hochladen herunterskaliert werden. Ich konnte nur Informationen über ältere, nicht-mobile Versionen von 123D Catch finden, die die Fotos auf 3 Megapixel herunterskalieren, also nehme ich an, dass das immer noch der Fall ist.

Verarbeitung

Das Info-Panel gibt Ihnen einige allgemeine Tipps, aber es gibt keine Möglichkeit, herauszufinden, was speziell bei dieser Aufnahme schief gelaufen ist. Man kann also nicht wirklich etwas daraus lernen.

Ich dachte mir, dass entweder meine Tischplatte in Kombination mit den ähnlich gefärbten Teilen des Bären schwer zu verfolgen war oder mein Goldfisch Ed (der in einem Aquarium auf diesem Tisch lebt) meine Anweisungen ignorierte, sich nicht zu bewegen, während er im Bild war.

Ich zog Teddy auf einen anderen – und 360°-kompatibleren – Tisch, stellte ihn auf ein anderes, perfekt verfolgbares Objekt meiner Tochter und wiederholte den Vorgang. Und nach einer Menge „Wolkendenken“… Erfolg!

Sicher, es ist nie schön zu warten, aber was die Autodesk-Server in wenigen Minuten erledigen, würde auf dem schnellsten Desktop-Computer wahrscheinlich Stunden dauern – und ist auf einem Smartphone nicht einmal realistisch möglich. Ich bin zuversichtlich, dass „Übung macht den Meister“ für die Photogrammetrie absolut zutrifft, und Sie werden nach ein paar Fehlern schnell lernen, welche Setups für bestimmte Objekte geeignet sind.

Überprüfen & Veröffentlichen

Sie können die fertige Aufnahme in einer interaktiven 3D-Ansicht überprüfen. Wie Sie unten sehen können, hat die Wolke nicht nur Teddy gelöst, sondern auch Teile meines Wohnzimmers. Und während Sie Ihr Capture im zweiten Schritt einrahmen können, wird dies nur verwendet, um eine 2D-Miniaturansicht für die Online-Galerie zu generieren.

Fehlende Bereinigungsfunktion

Ich finde es sehr unpraktisch, dass die Software nicht intelligent genug ist, um zu wissen, dass all diese zufälligen Geometriekleckse in der Ferne nicht Teil des Modells sind, das ich fotografiert habe. Vor allem, weil 123D Catch eindeutig für das Erfassen kleiner Objekte vermarktet wird. Ich wäre auch mit einer einfachen Möglichkeit, unerwünschte Teile zu löschen, zufrieden gewesen. Das sollte auf einem Touchscreen nicht allzu schwer sein.

Durch die Unfähigkeit, Aufnahmen einfach zu bereinigen, enthält die 123D Catch Galerie viele Einträge mit störender Geometrie. Ich hoffe, dass Autodesk dieses Problem bald lösen wird. Idealerweise automatisch, was durchaus möglich ist, da sowohl Recap 360 als auch Memento über eine Funktion zum „intelligenten Zuschneiden“ verfügen – mehr dazu, wenn ich diese Lösungen im nächsten Beitrag dieser Serie bespreche.

Externe Nachbearbeitung

Wenn Sie mehr mit Ihrem Capture machen wollen, als es in der 123D-Galerie anzuzeigen, können Sie sich einfach bei 123dapp.com anmelden, wo alle Ihre veröffentlichten – auch privat veröffentlichten – Modelle zu finden sind. Hier können Sie das 3D-Modell auch als texturierte OBJ-Datei herunterladen, die fast jedes 3D-Programm öffnen kann. Außerdem wird eine .STL-Datei exportiert, die das Standardformat für die meisten 3D-Druckprogramme ist.

Dummerweise wird die Textur als mehrere Bilder exportiert, die völlig willkürlich UV-gemappt sind:

Wenn die Teile, die Sie retuschieren möchten, zufällig an einer Stelle liegen, können Sie die .JPGs in Photoshop einfach wie jedes normale 2D-Bild bearbeiten. In neueren Versionen von Photoshop ist es aber auch möglich, die 3D-OBJ-Datei zu öffnen und die 3D-Oberfläche interaktiv zu retuschieren oder zu bemalen. Denken Sie nur daran, 3D > Malsystem > Projektion einzustellen, um über die Nähte mehrerer Texturen malen zu können.

Ergebnisse

Hier ist der Teddybär in Echtzeit-3D, damit Sie sich das Ergebnis genauer ansehen können. Ich habe die unerwünschte Geometrie manuell entfernt, aber ansonsten ist das Modell genau so, wie es von 123D heruntergeladen wurde.

Ich hatte kein Problem damit, diese Dateien direkt auf Sketchfab hochzuladen, einen beliebten Online-Dienst zur Präsentation von 3D-Modellen in Echtzeit. Wenn Sie auf der unten eingebetteten Sketchfab-Seite auf die Schaltfläche „Abspielen“ klicken, können Sie frei um das Objekt herum navigieren und auch hineinzoomen, um die Details zu überprüfen. Wenn Sie auf das Würfelsymbol klicken, können Sie auch das Drahtgitter sichtbar machen, so dass Sie die Geometrie sehen können, die 123D Catch generiert hat.

Ich habe auch einen Test mit einem Objekt gemacht, das etwas weniger photogrammetriefreundlich ist. Die unten abgebildete alte Agfa-Kamera hatte viele gerade Seiten, die ein wenig fleckig wurden. Außerdem konnte die Software die winzigen Schalter rund um das Objektiv nicht perfekt lösen. Und natürlich fehlte der untere Teil des Objektivs, weil er nicht fotografiert wurde. Sowohl die Geometrie als auch die Textur dieser Aufnahme können leicht in einem 3D-Sculpting- (für Nicht-Profis sind 123D Sculpt für iPad oder Meshmixer für PC/Mac empfehlenswert) und Texturbearbeitungsprogramm wie Photoshop korrigiert werden.

Wenn man bedenkt, dass diese Aufnahme auf einem Esstisch (ich habe sie auf das Tischset meiner Tochter gelegt, aber in der Nachbearbeitung entfernt) in einem schwach beleuchteten Raum mit einem 2 Jahre alten Smartphone gemacht wurde, finde ich das Ergebnis ziemlich beeindruckend.

Fazit

Sowohl die iOS-Version (2.1.1) als auch die Android-Version (1.2.1) von 123D Catch wurden zuletzt im November 2015 aktualisiert. Meine Funktionswünsche für das nächste Update sind eine Bereinigungs- oder (automatische) Zuschneidefunktion, ein Upgrade der Android-Kamera-API (damit es mit meinem Nexus 5X funktioniert) und die Verbesserung des Feedbacks, das man erhält, wenn die Aufnahme in der Cloud verarbeitet wird. Es wäre auch schön, eine mobile Benachrichtigung zu erhalten, wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist, so dass man nicht alle 10 Minuten den Fortschritt überprüfen muss, um festzustellen, dass es immer noch im „Ich denke an mehr“-Modus ist, was manchmal buchstäblich ewig dauert. Wenn das der Fall ist: Wischen Sie nach links, um zu löschen.

Also, ich bin sehr beeindruckt von 123D Catch. Sowohl die Geometrie als auch die Texturdetails sind für die meisten nicht-professionellen – und sogar für viele professionelle – Zwecke gut geeignet. Und angesichts der Tatsache, dass sowohl die App als auch das 123D-Konto völlig kostenlos sind, ist 123D Catch ein großartiger erster Schritt für Leute, die wie ich in die Photogrammetrie einsteigen.

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