Скульптуры в миниатюре
В этом материале я хотел бы поделиться результатами экспериментов по миниатюризации городских скульптур с использованием компактных цифровых камер — экшн-камеры GoPro Hero6 Black и дрона DJI Phantom 4. Почему именно такой тип камер? Дело в том, что использование профессиональных зеркальных камер или лазерных сканеров для построения 3D-моделей сложных и высоких объектов — дело довольно непростое и затратное, а хотелось найти максимально дешёвое и универсальное решение для данной задачи. Отмечу сразу, что не было задачи построения сверхдетальных высокоточных подробных моделей и использования вспомогательных геодезических измерений. Основной интерес был связан с тем — может ли компактная камера быть применима хотя бы для воссоздания основных форм объекта.
Итак, имея в распоряжении экшн-камеру с длинным моноподом, дрон, фотоштатив и измерительную рулетку, я отправился в путь. В качестве объектов съёмки были выбраны скульптуры города Алексина Тульской области, большинство из которых — скульптуры эпохи СССР.
Вся съёмка велась с использованием видео-режима в максимальном разрешении. Стратегия съёмки заключалась в том, чтобы плавно, сверху-вниз, максимально близко к объекту, по спирали или серии закольцованных траекторий, обойти объект, также уделив особое внимание труднодоступным зонам.
Отснятые видеофайлы в дальнейшем были разбиты на отдельные файлы изображений, произведена фильтрация лишних кадров. Далее наборы изображений были обработаны в Agisoft Metashape (подробно про фотограмметрическую обработку я сделаю отдельную заметку), построены 3D-модели, произведена чистка моделей в Meshmixer, и подготовка к 3D-печати в Blender.
Печать 3D-моделей осуществлялась на фотополимерном 3D-принтере Anycubic Photon.
Далее — примеры моделей. Слева — фото реального объекта; по центру — виртуальная 3D-модель; справа — распечатанная на 3D-принтере копия (высота распечаток — 10 см; исключение — модель трёх солдат мемориала в мкр. Высокое — 6 см).
Скульптура спортсменов в парке «Химик» микрорайона Соцгород. GoPro Hero6 Black.
Скульптурная композиция, расположенная на подъёме в микрорайон Горушки и парк «Жалка». GoPro Hero6 Black.
Скульптура солдата, фрагмент мемориала в микрорайоне Высокое. DJI Phantom 4+ GoPro Hero6 Black.
Фрагмент мемориала в микрорайоне Высокое. DJI Phantom 4 + GoPro Hero6 Black.
Скульптура на Троицком кладбище в микрорайоне Бор. GoPro Hero6 Black.
Скульптура у ДК им. В.С. Бондаря, микрорайон Соцгород. GoPro Hero6 Black.
Скульптура у ДК им. В.С. Бондаря, микрорайон Соцгород. GoPro Hero6 Black.
И. Я. Стечкин, бюст в парке «Химик» микрорайона Соцгород. GoPro Hero6 Black.
Стела на перекрёстке ул. Мира и ул. Ленина, микрорайон Соцгород. GoPro Hero6 Black.
На мой персональный взгляд, результаты эксперимента превзошли ожидания. Лучше всего себя проявила камера GoPro, т.к. оптические параметры изображения (внутреннее ориентирование) оказались более стабильны, нежели у Phantom 4, да и качество самого изображения гораздо лучше (если сравнивать динамический диапазон, сжатие), но обойтись без дрона не было возможности, т.к. некоторые объекты съёмки (солдаты мемориала в мкр. Высокое) были довольно большого размера.
Распечатанные 3D-модели полноценной обработке не подвергались, поэтому на них заметны некоторые дефекты (например следы поддержек).
Данный эксперимент позволил оценить возможность построения моделей городских скульптур и достопримечательностей для разного круга задач, среди которых:
— создание цифровых и реальных копий объектов для архивов и музеев;
— воссоздание утраченных элементов объекта с сохранением достоверности форм и размеров;
— изготовление сувенирной продукции;
— изготовление миниатюрных копий в просветительских целях для людей с ограниченными возможностями (например по зрению).
Спасибо за внимание!