Fotogrammetria VR-ympäristössä : Simuloituja tiloja valokuvien avulla
Kuorikoski, Juho (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202202202677
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202202202677
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä käsitellään VR-ympäristön rakentamista fotogrammetrian avulla, jossa perintei-nen 3D-mallinnus toteutetaan käyttämällä valokuvia aineistona. Fotogrammetriasovellus rakentaa ku-vatun kappaleen tai ympäristön geometrian valokuvista kerätyn tiedon perusteella, joten tässä opinnäy-tetyössä testattiin, miten simulaatioympäristön rakentaminen onnistuu fotogrammetrian avulla.
Menetelmää testattiin syksyn 2021 ja kevään 2022 aikana kahdessa kohteessa: RoboTry-hankkeelle toteutettiin Kruunupyyssä toimivan Ab Ferromek Oy:n varastotilan fotogrammetriamallinnus ja kuljetusrobottisimulaatio, ja HIPPA-Remote-hankkeessa puolestaan mallinnettiin palveluasumisyksikön asunto haastavia tilanteita mallintavan skenaariotyökalun tarpeisiin.
Tehdyt fotogrammetriamallit optimoitiin ja vietiin Unity-pelimoottorille, jossa niiden ympärille raken-nettiin VR-ympäristössä toimiva simulaatio. Kohdealustana toimi Metan Oculus Quest 2.
Opinnäytetyössä selvisi, että fotogrammetriamallinnus on toimiva työkalu VR-ympäristöjen rakenta-miseen, mutta siinä on myös omat rajoitteensa. Ab Ferromek Oy:n varastorakennuksen mallinnus on-nistui hyvin, koska tila oli hyvin valaistu ja riittävän iso ja pinnoissa oli tarpeeksi kontrastia. Kannuk-sessa sijaitseva Ritarinkannuksen palveluasumisyksikön mallinnus puolestaan oli haastavampaa, koska valaistus oli tehottomampi ja kaikki pinnat olivat vaaleita.
Fotogrammetriamallit ovat sellaisenaan varsin raskaita valokuvien tuottaman tarkkuuden vuoksi, mutta optimoimalla mallien geometriaa ja pudottamalla tekstuurien tarkkuutta etenkin Ab Ferromek Oy:n varastosta tehty mallinnus soveltui lähes sellaisenaan VR-simulaation käyttöön. Ritarinkannuksen pal-veluasumisyksikön fotogrammetriamallista sen sijaan käyttöön jäi vain nahkasohva, huolimatta puolet suuremmasta kuva-aineistosta kuin Ab Ferromek Oy:n vastaavasta. Fotogrammetria on kuitenkin käyt-tökelpoinen työkalu erilaisten simulaatioiden ympäristöihin. Parhaimmassa tapauksessa se lähestulkoon automatisoi koko mallinnuksen, mutta tilojen on oltava hyvin valaistuja ja riittävän suuria.
Menetelmää testattiin syksyn 2021 ja kevään 2022 aikana kahdessa kohteessa: RoboTry-hankkeelle toteutettiin Kruunupyyssä toimivan Ab Ferromek Oy:n varastotilan fotogrammetriamallinnus ja kuljetusrobottisimulaatio, ja HIPPA-Remote-hankkeessa puolestaan mallinnettiin palveluasumisyksikön asunto haastavia tilanteita mallintavan skenaariotyökalun tarpeisiin.
Tehdyt fotogrammetriamallit optimoitiin ja vietiin Unity-pelimoottorille, jossa niiden ympärille raken-nettiin VR-ympäristössä toimiva simulaatio. Kohdealustana toimi Metan Oculus Quest 2.
Opinnäytetyössä selvisi, että fotogrammetriamallinnus on toimiva työkalu VR-ympäristöjen rakenta-miseen, mutta siinä on myös omat rajoitteensa. Ab Ferromek Oy:n varastorakennuksen mallinnus on-nistui hyvin, koska tila oli hyvin valaistu ja riittävän iso ja pinnoissa oli tarpeeksi kontrastia. Kannuk-sessa sijaitseva Ritarinkannuksen palveluasumisyksikön mallinnus puolestaan oli haastavampaa, koska valaistus oli tehottomampi ja kaikki pinnat olivat vaaleita.
Fotogrammetriamallit ovat sellaisenaan varsin raskaita valokuvien tuottaman tarkkuuden vuoksi, mutta optimoimalla mallien geometriaa ja pudottamalla tekstuurien tarkkuutta etenkin Ab Ferromek Oy:n varastosta tehty mallinnus soveltui lähes sellaisenaan VR-simulaation käyttöön. Ritarinkannuksen pal-veluasumisyksikön fotogrammetriamallista sen sijaan käyttöön jäi vain nahkasohva, huolimatta puolet suuremmasta kuva-aineistosta kuin Ab Ferromek Oy:n vastaavasta. Fotogrammetria on kuitenkin käyt-tökelpoinen työkalu erilaisten simulaatioiden ympäristöihin. Parhaimmassa tapauksessa se lähestulkoon automatisoi koko mallinnuksen, mutta tilojen on oltava hyvin valaistuja ja riittävän suuria.