Fotogrammetriastudion automatisointi
Mustakangas, Joni (2021)
Mustakangas, Joni
2021
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021112922498
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021112922498
Tiivistelmä
Fotogrammetria on tieteenala, jossa mitataan etäisyyksiä tarkastelemalla valokuvia. Moderneja tietokoneohjelmia käyttäen valokuvista saadaan luotua rekonstruktio kuvatusta tilasta tai kohteesta, jota voidaan käyttää useisiin eri tarkoituksiin, kuten kartoittamiseen, maanmittaukseen, lääketieteeseen, historian taltioimiseen ja viihdeteollisuuteen, kuten videopelit.
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua fotogrammetriaan ja toteuttaa mahdollisimman pitkälle toteutettu automatisoitu fotogrammetriastudio. Luotettavasti toimiva automaatio fotogrammetriastudiossa vähentäisi manuaalista työtä ja lisäisi työskentelytehokkuutta. Monissa tapauksissa automaatiolla pystytään täysin korvaamaan manuaalisesti tehtävä 3D-mallinnustyö varsinkin tapauksissa, missä tavoitteena on toteuttaa realistista grafiikkaa.
Opinnäyte sisältää pinnallisesti monia eri aihealueita, kuten CAD-suunnittelua, automaatiota, korttitietokoneita, 3D-grafiikkaa ja tietenkin fotogrammetriaa. Opinnäytetyössä käydään läpi, mitä fotogrammetria on, kuinka fotogrammetria eroaa muista 3D-skannaustekniikoista ja miten fotogrammetriatekniikoita voidaan hyödyntää pelituotannossa.
Suunnittelun pohjana mallia katsottiin kuluttajille saatavilla olevista 3D-tulostimista ja toteutus rakennettiin Raspberry Pi - korttitietokoneen ympärille. Suunnittelutyössä käytettiin FreeCAD-ohjelmistoa ja osat suunniteltiin siten, että ne voitiin tulostaa Creality Ender V2 3D – tulostinta käyttäen.
Lopputuotoksena toteutettiin puoliautomatisoitu fotogrammetriastudio, jota pystytään käyttämään esineiden digitalisoinnissa ja hyödyntämään niitä pelituotannossa. Fotogrammetriastudio tuottaa laadukasta lähdemateriaalia jälleenrakennusohjelmille ja lopputuloksena saatiin useita laadukkaita 3D-malleja, jotka laadullisesti riittäisivät myös mainostuotantoon. Photogrammetry is a discipline in which distances are measured by looking at photographs. Using modern computer software these images can be used to create a digital reconstruction of the photographed object or scene. Nowadays photogrammetry has been used in mapping, surveying, medicine, history, and in the entertainment industry such as video games.
The purpose of this thesis was to get acquainted with photogrammetry and to implement an automated photogrammetry studio as ready to use as possible. A reliable automated photogrammetry studio would reduce manual work and increase work efficiency. In many cases, automation could completely replace manual 3D-modeling work, especially in cases where the goal is to implement realistic graphics.
The thesis superficially covers many different subject areas, such as CAD design, automation, single-board computers, 3D graphics, and photogrammetry. The thesis goes through what photogrammetry is, how photogrammetry differs from other 3D scanning techniques, and how photogrammetry techniques can be utilized in game production.
As a design basis, consumer 3D printers were viewed, and the implementation was built around the Raspberry Pi single-board computer. FreeCAD software was used for the design work, and the parts were designed so that they could be printed using a Creality Enver V2 3D printer.
The end product was a semi-automated photogrammetry studio that can be used to digitize objects and utilize them in-game production. The photogrammetry studio produces high-quality source material for reconstruction programs, and the result was several high-quality 3D models that would also be of sufficient quality for advertising production.
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua fotogrammetriaan ja toteuttaa mahdollisimman pitkälle toteutettu automatisoitu fotogrammetriastudio. Luotettavasti toimiva automaatio fotogrammetriastudiossa vähentäisi manuaalista työtä ja lisäisi työskentelytehokkuutta. Monissa tapauksissa automaatiolla pystytään täysin korvaamaan manuaalisesti tehtävä 3D-mallinnustyö varsinkin tapauksissa, missä tavoitteena on toteuttaa realistista grafiikkaa.
Opinnäyte sisältää pinnallisesti monia eri aihealueita, kuten CAD-suunnittelua, automaatiota, korttitietokoneita, 3D-grafiikkaa ja tietenkin fotogrammetriaa. Opinnäytetyössä käydään läpi, mitä fotogrammetria on, kuinka fotogrammetria eroaa muista 3D-skannaustekniikoista ja miten fotogrammetriatekniikoita voidaan hyödyntää pelituotannossa.
Suunnittelun pohjana mallia katsottiin kuluttajille saatavilla olevista 3D-tulostimista ja toteutus rakennettiin Raspberry Pi - korttitietokoneen ympärille. Suunnittelutyössä käytettiin FreeCAD-ohjelmistoa ja osat suunniteltiin siten, että ne voitiin tulostaa Creality Ender V2 3D – tulostinta käyttäen.
Lopputuotoksena toteutettiin puoliautomatisoitu fotogrammetriastudio, jota pystytään käyttämään esineiden digitalisoinnissa ja hyödyntämään niitä pelituotannossa. Fotogrammetriastudio tuottaa laadukasta lähdemateriaalia jälleenrakennusohjelmille ja lopputuloksena saatiin useita laadukkaita 3D-malleja, jotka laadullisesti riittäisivät myös mainostuotantoon.
The purpose of this thesis was to get acquainted with photogrammetry and to implement an automated photogrammetry studio as ready to use as possible. A reliable automated photogrammetry studio would reduce manual work and increase work efficiency. In many cases, automation could completely replace manual 3D-modeling work, especially in cases where the goal is to implement realistic graphics.
The thesis superficially covers many different subject areas, such as CAD design, automation, single-board computers, 3D graphics, and photogrammetry. The thesis goes through what photogrammetry is, how photogrammetry differs from other 3D scanning techniques, and how photogrammetry techniques can be utilized in game production.
As a design basis, consumer 3D printers were viewed, and the implementation was built around the Raspberry Pi single-board computer. FreeCAD software was used for the design work, and the parts were designed so that they could be printed using a Creality Enver V2 3D printer.
The end product was a semi-automated photogrammetry studio that can be used to digitize objects and utilize them in-game production. The photogrammetry studio produces high-quality source material for reconstruction programs, and the result was several high-quality 3D models that would also be of sufficient quality for advertising production.