Mô hình 3D từ cảnh quay tự do bằng máy bay không người lái: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Quay phim bằng máy bay không người lái đã thực sự bùng nổ trong những năm gần đây và có một số lượng lớn các phi công tài năng đã tạo ra các video nhào lộn nhất bằng cách sử dụng máy bay quadcopters và tai nghe góc nhìn thứ nhất của họ. Anh trai tôi Johnny FPV là một trong những phi công này, vì vậy tôi muốn xem liệu có thể tái tạo lại môi trường mà anh ấy bay qua từ cảnh quay tự do của anh ấy hay không.

Các cảnh quay bằng máy bay không người lái được khóa điểm ưa thích chắc chắn có thể tạo ra mô hình 3D có độ trung thực cao, như đã thảo luận ở đây, nhưng điều gì sẽ xảy ra khi cảnh quay điên cuồng như thế này?

Bước 1: Xử lý trước video của bạn

Khi bạn đã có một số cảnh quay trên không, cần phải xử lý trước một số. Tôi đang sử dụng Adobe Media Encoder, nhưng hầu như bất kỳ phần mềm chỉnh sửa video nào cũng có thể xử lý việc này.

Tôi đã chọn một clip ngắn (~ 11 giây) và thay đổi tốc độ khung hình từ 29,77 thành 30 khung hình / giây và lưu video mới vào thư mục mong muốn của tôi.

Tiếp theo, tôi đang sử dụng FFMPEG để xuất mọi khung hình khác của video dưới dạng jpg. Nếu bạn không quen, FFMPEG là một bộ công cụ dòng lệnh cho phép xử lý và chuyển đổi hầu như BẤT KỲ loại âm thanh hoặc video nào mà bạn có thể nghĩ đến. Có những phần mềm trả phí sẽ cho phép bạn làm nhiều việc tương tự, nhưng nếu bạn sẵn sàng làm việc với dòng lệnh một chút, nó có thể là một công cụ cực kỳ mạnh mẽ.

Hướng dẫn cài đặt FFMPEG có sẵn tại đây.

Bạn sẽ muốn thay đổi thư mục của mình thành vị trí của tệp hình ảnh (cd), sau đó sử dụng tập lệnh sau:

ffmpeg -i (tên tệp video của bạn) -vf fps = 15 exp% 03d.jpg

Thay đổi khung hình / giây sẽ tự nhiên thay đổi số lượng hình ảnh xuất ra trên giây của video. Điều này quay lại lý do tại sao tôi đã thay đổi fps của video từ 29,97 thành 30- lấy 15 hình ảnh mỗi giây giờ sẽ chỉ lấy mọi khung hình khác từ video. Nếu bạn muốn mọi khung hình thứ sáu, bạn hãy đặt nó thành 5 khung hình / giây… v.v.

"exp% 03d.jpg" sẽ dẫn đến các hình ảnh được lưu dưới dạng exp000.jpg, trong đó các hình ảnh được đánh số tuần tự bằng ba chữ số - nếu bạn có một video clip dài hơn và muốn xuất hơn 999 hình ảnh, viết% 04d sẽ là số tất cả các hình ảnh có bốn chữ số; bạn có thể xuất tối đa 9999.

(lưu ý: "ffmpeg -i (tên tệp video của bạn) -r (tốc độ khung hình) -f image2 exp% 03d.jpg" cũng hoạt động để trích xuất khung hình từ video, nhưng vì bất kỳ lý do gì, tôi nhận được các đám mây điểm tốt hơn từ các hình ảnh được xử lý trong phương pháp cũ)

Bước 2: Nhập ảnh và xây dựng đám mây điểm

Khi bạn đã có một bộ ảnh, bạn có thể bắt đầu quy trình đo ảnh thông thường. Tôi đang sử dụng Agisoft PhotoScanPro, nhưng các chương trình khác như Autodesk Remake có thể sẽ thành công tương tự (nếu không muốn nói là hơn).

Sau khi nhập ảnh của mình, tôi cũng đặt hiệu chỉnh máy ảnh thành Mắt cá, vì cảnh quay này ban đầu đến từ GoPro. Một vài phút xử lý sau đó và một số thông tin 3D bắt đầu xuất hiện! Đám mây điểm có thể trông không giống lắm và chỉ bao gồm vài nghìn điểm, vì vậy nó vẫn chưa đủ để tính toán một lưới. Từ điều này, tôi đã xây dựng một đám mây điểm dày đặc và hiện có khoảng 200 nghìn điểm để làm việc.

Bước 3: Xây dựng lưới

Bây giờ chúng ta có tất cả những điểm này để làm việc, một lưới có thể được tính toán. Tôi đang sử dụng số mặt tương đối cao và cho phép nội suy - điều này sẽ làm cho lưới "mờ hơn" một chút nhưng cuối cùng sẽ có ít bề mặt và lỗ trên lưới bị thiếu hơn nhiều. Sau một vài phút xử lý, chúng tôi bắt đầu có kết quả giống với kiến trúc mà máy bay không người lái đã bay xung quanh!

Bước 4: Kết cấu và kết quả cuối cùng

Photoscan cũng cho phép bạn xây dựng kết cấu cho lưới của mình từ các hình ảnh đầu vào, mang lại cảm giác chi tiết cuối cùng cho mô hình. Tôi có nhiều cảm xúc lẫn lộn về kết quả của quá trình này (có nhiều cách tốt hơn để tạo ra một mô hình chính xác), nhưng nhìn chung, tôi nghĩ thật tuyệt vời khi bất kỳ mô hình nào cũng có thể xuất hiện từ những thước phim hấp dẫn như vậy!

Các hướng tiếp theo mà tôi có thể thực hiện dự án này có thể là làm dày các bề mặt thành các mô hình kín nước để in 3D hoặc chúng có thể trở thành một phần của cảnh quan VR siêu thực.