Was ist Photogrammetrie, wozu dient sie?

Sie haben vielleicht gesehen, dass in verschiedenen Kartenanwendungen eine andere Funktion namens „Street View“ verwendet wird. Dank der Straßenansicht, die mit modernen Kartierungstools erstellt wurde, können Sie die Gegend erkunden, bevor Sie ein Restaurant oder Urlaubsgebiet besuchen, und Sie können frühzeitig Erfahrungen sammeln, indem Sie die wertvollen Orte in der Gegend entdecken.

Dank der Technologien der neuen Generation kann eine zufällige Position simuliert werden, was dem Benutzer das Gefühl gibt, „unterwegs“ zu sein. Diese Technik zur Erstellung von 3D-Bildern wird Photogrammetrie genannt. Mit anderen Worten: Wir sprechen über den Prozess der Aufnahme von Bildern und deren Zusammenführung, um ein digitales Modell der physischen Welt zu erstellen. Schauen wir uns diesen Prozess genauer an.

Bei der Photogrammetrie handelt es sich um ein Puzzle, bei dem die Schnitte gesammelt und dann in die Mitte gebracht werden, um ein Gesamtbild zu ergeben. Bei dieser Technik stellt jede Landschaft ein weiteres Puzzlemodul dar. Je mehr Landschaften erfasst und gesammelt werden, desto realistischer und detaillierter wird das 3D-Modell. Während des Entstehungsprozesses werden zwei- oder dreidimensionale Objekte anhand von Fotos vermessen und mithilfe von Bildern die geometrischen und radiometrischen Parameter der Objekte ermittelt.

Photogrammetrietechniken können auch in verschiedenen Abteilungen eingesetzt werden, darunter Architektur und Archäologie. Beginnen wir mit dem ersten Beispiel der Photogrammetrie; Der französische Offizier Aimé Laussedat nutzte Erdfotos, um 1849 seine erste perspektivische Architekturaufnahme im Hôtel des Invalides in Paris zu erstellen.

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Teams können digitale Modelle eines Bereichs oder einer Umgebung erstellen, die sie betrachten und analysieren können, indem sie möglichst viele Fotos machen. Im Gegensatz zum 3D-Scannen, bei dem strukturiertes Laserlicht zur Messung der Positionen von Punkten in einer Szene verwendet wird, nutzt die Photogrammetrie reale Szenen, um ein Objekt zu erfassen und in ein 3D-Modell umzuwandeln. Das bedeutet, dass eine hochwertige Photogrammetrie einen entsprechenden Datenpool erfordert. Es ist auch wichtig, dass die Fotos in einer genauen Reihenfolge aufgenommen werden, sodass jeder Bereich eines Geländes, Denkmals oder Werks erfasst wird.

Um eine Szene zu kombinieren, nimmt das Photogrammetrie-Team mehrere Fotos eines Motivs aus verschiedenen Winkeln auf und leitet sie dann durch eine spezielle Anwendung, wobei die überlappenden Daten kombiniert werden, um ein 3D-Modell zu erstellen. Es gibt zwei Arten der Photogrammetrie: Luft- und Bodenphotogrammetrie.

Bei der Luftbildphotogrammetrie wird die Kamera an einem hohen Punkt platziert, um Bilder von oben aufzunehmen. Diese Technik wird meist bei größeren oder schwer zugänglichen Flächen eingesetzt. Die Luftbildphotogrammetrie ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden zum Aufbau geografischer Wissensbasen in der Forstwirtschaft und im Management natürlicher Ressourcen.

Die terrestrische (terrestrische) Photogrammetrie, auch Near-Intermediate-Photogrammetrie genannt, ist eher objektorientiert. Für den Modellierungsprozess werden Szenen in der Regel mit einer Handkamera oder einer auf einem Stativ montierten Kamera aufgenommen. Die Formel mit mehr Details ermöglicht eine schnelle Informationsbeschaffung vor Ort und eine detailliertere Landschaftserfassung.

Für möglichst genaue Photogrammetrieergebnisse benötigen Teams einen großen, hochpräzisen Datensatz. Mehr Fotos sorgen für mehr Genauigkeit und Präzision. Die Verarbeitung großer Informationsmengen kann jedoch länger dauern und Teams benötigen mehr Rechenleistung, um Dokumente zu verarbeiten.

Wie Sie sich vorstellen können, kommen Grafikkarten mittlerweile überall dort ins Spiel, wo das Wort „visuell“ fällt. Durch die Verstärkung von Technologien der neuen Generation und künstlicher Intelligenz sparen GPUs Zeit für Gruppen und helfen ihnen, Probleme zu lösen. Fortschrittliche Grafikkarten ermöglichen es Benutzern, Daten mit größeren Informationssätzen zu verarbeiten und Modelle mit höherer Genauigkeit zu erstellen.

Beispielsweise nutzen Baugruppen häufig Photogrammetrie-Techniken, um den Fortschritt auf Baustellen anzuzeigen. Einige Unternehmen erfassen Bilder des Geländes, um eine virtuelle Promenade zu erstellen. Allerdings kann ein leistungsschwaches System nach der Arbeit mit Kunden oder Projektgruppen zu einem schlechten visuellen Erlebnis führen.


Um ihre Fähigkeiten in der Photogrammetrie zu verbessern, verwendet die Archäologin Daria Dabal GPUs, um hochwertige Modelle von Artefakten und Stätten zu erstellen und zu rendern.

Dabei spielen die großen und schnellen Speicher von Grafikkarten eine wertvolle Rolle. Architekten, Ingenieure und Designer müssen mit riesigen Datensätzen arbeiten, um Photogrammetriemodelle schneller erstellen und verarbeiten zu können. Leistungsstarke Grafikchips hingegen machen die Sache ganz einfach.

Die Archäologin Daria Dabal beispielsweise nutzt RTX-Grafikkarten, um ihre Fähigkeiten in der Photogrammetrie zu verbessern und gleichzeitig hochwertige Modelle von Artefakten und Stätten zu erstellen und zu rendern. Die Photogrammetrie nutzt GPU-Leistung, um die Fotografie zu vektorisieren, wodurch die Darstellung Tausender Landschaften beschleunigt wird. Spielkarten der GeForce-Serie können in dieser Wette ebenfalls ganz nett sein, aber Personen, die an großen Projekten arbeiten, sollten professionelle RTX-GPUs bevorzugen. Dies ermöglicht es Gruppen, Arbeitsabläufe zu beschleunigen, fotorealistische Renderings zu erstellen und 3D-Modelle mit Echtzeit-Rendering und KI-Funktionen auf dem neuesten Stand zu halten.

Die Idee der Photogrammetrie reicht bis ins späte 14. Jahrhundert zurück, etwa vier Jahrhunderte vor der Erfindung der Fotografie. Leonardo da Vinci entwickelte die Prinzipien der Perspektive und der projektiven Geometrie, die Grundbausteine ​​der Photogrammetrie.

Die geometrische Perspektive ist eine Möglichkeit, ein 3D-Objekt im 2D-Raum anzuzeigen, indem Punkte erstellt werden, die die Tiefe anzeigen. Wenn dieser Grundlage Faktoren wie Geometrie, Schattierung und Beleuchtung hinzugefügt werden, ist es möglich, realistische Darstellungen zu erstellen.

Fortschritte in der Photogrammetrie ermöglichen es Benutzern nun, neue Ebenen der Immersion in 3D-Visualisierungen zu erreichen. Diese Technik ebnete den Weg für andere bahnbrechende Werkzeuge, wie etwa die Reality-Capture-Technologie, die Informationen aus der realen Welt sammelt, um Benutzern glaubwürdige und wahrheitsgetreue Informationen über physische Objekte und Umgebungen zu liefern.

NVIDIA ist eines der führenden Unternehmen, das sich erstmals auf künstliche Intelligenz konzentriert. Sowohl Gamer als auch Profis kennen die Technologien, die der Technologieriese bietet. Das Forschungsteam des Unternehmens entwickelt außerdem Techniken der künstlichen Intelligenz, um aus einer kleinen Menge von Bildern schnell 3D-Szenen zu generieren.

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Instant NeRF und Neuralangelo verwenden beispielsweise Randnetze, um aus nur wenigen Dutzend Fotos oder 2D-Videoclips komplette 3D-Szenen zu erstellen. Instant NeRF kann ein leistungsstarkes Werkzeug sein, um kulturelle Artefakte durch Online-Bibliotheken, Museen, Virtual-Reality-Erlebnisse und Projekte zur Erhaltung des kulturellen Erbes zu bewahren und zu teilen. Viele Künstler haben bereits damit begonnen, mit Instant NeRF wunderschöne Szenen aus verschiedenen Perspektiven zu erstellen.

Dank der Fortschritte in der photogrammetrischen Technologie ist es möglich, Objekte, Positionen und sogar industrielle digitale Zwillinge zu erstellen. Einige Projekte sind für die Öffentlichkeit zugänglich, während andere im Laufe der Jahre so entwickelt werden können, dass sie geschützt werden. Das Gute daran ist, dass Photogrammetrie-Anwendungen sich immer weiter auf die Segmente ausbreiten und immer zugänglicher werden.

Wenn Museen keine Möglichkeit finden, umfangreiche Stände einzurichten, können sie Genres für Gegenstände oder Bereiche festlegen. Käufer hingegen begannen, Augmented-Reality-Erlebnisse zu nutzen, um vor dem Kauf zu sehen, wie ein Artefakt in einen Raum passen könnte.

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