Kolmen fotogrammetriaohjelmiston vertailu
Myllymäki, Aliisa (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202403194645
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202403194645
Tiivistelmä
Digitalisaation myötä 3D-mallinnuksesta ja valokuvauksesta on tullut arkipäivää monille ihmisille, Näiden yhdistelmä, fotogrammetria, on yleistynyt ja tulee yleistymään tulevaisuudessa. Fotogrammetrian käyttäjien määrän kasvaessa ja tekniikan suosion lisääntyessä, markkinoille tulee uusia ohjelmistoja tekniikan hyödyntämisen työkaluiksi. Eri ohjelmistoilla on erilaiset vahvuudet ja ominaisuudet, jotka vaikuttavat suuresti 3D-mallin lopulliseen laatuun.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli vertailla kolmea fotogrammetrian ohjelmistoa: RealityCapture, 3DF Zephyr ja COLMAP. Tutkimuksessa haluttiin selvittää, millainen ohjelmisto soveltuu aloittelijoiden käyttöön, ja millaiset lopputulokset valitut ohjelmistot luovat. Tutkimuksen menetelmiksi valittiin tapaustutkimus ja vertailu ohjelmistojen vähäisen määrän takia. Vertailua varten rakennettiin arvosanataulukko, jonka pohjalta ohjelmistot arvioitiin. Ohjelmistoja arviointiin kolmesta eri näkökulmasta: laadun, tekstuurin ja ohjelmiston käytettävyyden. Tutkimuksen taustana oli auttaa valitsemaan sopivimman fotogrammetrian ohjelmiston lisenssi Haaga-Helian 3D + Robo Labin tarpeisiin verraten.
Tutkimuksessa ei käydä läpi 3D-skannauksen muita tekniikoita, eikä niiden tehokkuutta täten verrata fotogrammetriaan. Tutkimuksessa käytettiin vain maakuvausta, eikä ilmakuvausta ja maakuvausta vertailtu tässä työssä. Tutkimuksen tulokset eivät ole samanlaiset jokaisessa 3D-mallinnuksen tilanteessa. Tulokset ovat riippuvaisia valitusta objektista, 3D-mallin luontiin käytetystä ajasta ja otettujen kuvien laadusta. Tämä tutkimus voi vain toimia esimerkkinä siitä, miltä 3D-mallit eri ohjelmistoja käyttäen voivat näyttää.
Lopputuloksien vertailussa selvisi, että 3DF Zephyr tuotti tekstuuriltaan parhaan 3D-mallin. COLMAP rakensi ehjän, laadukkaan mallin, joka vastasi muodoltaan eniten kohteena ollutta objektia. Nämä kaksi ohjelmistoa sai hyvän arvosanan käytettävyydestä niiden helppokäyttöisyyden takia. RealityCapture-ohjelmiston luoma 3D malli ei vastannut muodoltaan valittua objektia. Tekstuuri oli laadultaan hyvä, mutta se ei asettunut 3D-malliin oikein.
Tutkimuksen kehittämiseksi vertailuun tarvittaisiin suurempi lukumäärä ohjelmistoja. Jotta tutkimuksen tulokset olisivat luotettavammat, pitäisi tutkimus suorittaa ohjelmistoille lukuisia kertoja erilaisilla objekteilla. Tämä antaisi kattavamman tuloksen ohjelmistojen ominaisuuksista ja 3D-mallien lopullisesta laadusta.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli vertailla kolmea fotogrammetrian ohjelmistoa: RealityCapture, 3DF Zephyr ja COLMAP. Tutkimuksessa haluttiin selvittää, millainen ohjelmisto soveltuu aloittelijoiden käyttöön, ja millaiset lopputulokset valitut ohjelmistot luovat. Tutkimuksen menetelmiksi valittiin tapaustutkimus ja vertailu ohjelmistojen vähäisen määrän takia. Vertailua varten rakennettiin arvosanataulukko, jonka pohjalta ohjelmistot arvioitiin. Ohjelmistoja arviointiin kolmesta eri näkökulmasta: laadun, tekstuurin ja ohjelmiston käytettävyyden. Tutkimuksen taustana oli auttaa valitsemaan sopivimman fotogrammetrian ohjelmiston lisenssi Haaga-Helian 3D + Robo Labin tarpeisiin verraten.
Tutkimuksessa ei käydä läpi 3D-skannauksen muita tekniikoita, eikä niiden tehokkuutta täten verrata fotogrammetriaan. Tutkimuksessa käytettiin vain maakuvausta, eikä ilmakuvausta ja maakuvausta vertailtu tässä työssä. Tutkimuksen tulokset eivät ole samanlaiset jokaisessa 3D-mallinnuksen tilanteessa. Tulokset ovat riippuvaisia valitusta objektista, 3D-mallin luontiin käytetystä ajasta ja otettujen kuvien laadusta. Tämä tutkimus voi vain toimia esimerkkinä siitä, miltä 3D-mallit eri ohjelmistoja käyttäen voivat näyttää.
Lopputuloksien vertailussa selvisi, että 3DF Zephyr tuotti tekstuuriltaan parhaan 3D-mallin. COLMAP rakensi ehjän, laadukkaan mallin, joka vastasi muodoltaan eniten kohteena ollutta objektia. Nämä kaksi ohjelmistoa sai hyvän arvosanan käytettävyydestä niiden helppokäyttöisyyden takia. RealityCapture-ohjelmiston luoma 3D malli ei vastannut muodoltaan valittua objektia. Tekstuuri oli laadultaan hyvä, mutta se ei asettunut 3D-malliin oikein.
Tutkimuksen kehittämiseksi vertailuun tarvittaisiin suurempi lukumäärä ohjelmistoja. Jotta tutkimuksen tulokset olisivat luotettavammat, pitäisi tutkimus suorittaa ohjelmistoille lukuisia kertoja erilaisilla objekteilla. Tämä antaisi kattavamman tuloksen ohjelmistojen ominaisuuksista ja 3D-mallien lopullisesta laadusta.