Я принимаю заказы на изготовление 3d моделей по фотографиям, эскизам, чертежам, описанию и т.п. Модель будет сделана в программах 3DsMax и Zbrush. Вы получите файлы в формате obj, stl, 3ds. Они отлично подойдут для фрезеровки и печати. Модель по фотографии может быть в разных вариантах, таких как просто портрет, портрет с руками, фигура полностью. Различные позы, возможное добавление различных декоративных элементов, таких как: рамка, узоры, основа. Цена зависит от сложности предполагаемого изделия.
Образец 3d модели барельефа, Вы можете скачать бесплатно
Модель в формате: 3ds, obj, stl
Кол-во полигонов: 805 236
Если Вы хотите заказать такой портрет отправьте свою заявку
Также Вы можете написать письмо на почту mail@сайт
Либо воспользуйтесь данной формой, укажите свой e-mail и я отвечу в ближайшее время
Доброго времени суток, друзья! Хочу рассказать вам об одном интересном, но почему-то не слишком популярном, способе создания трехмерных моделей. Речь пойдет о программе Autodesk ReCap 360, которая является бюджетной альтернативой дорогостоящим сканерам.
Она позволяет создавать текстурированные модели из фотографий. Нужно только пройтись несколько кругов с фотоаппаратом вокруг объекта, сделать несколько десятков снимков и загрузить их на сервер Autodesk через программу. К слову, у них есть версия как для браузеров, так и для установки на компьютер. Каких-то жестких требований к качеству снимков нет. Фотография должна быть четкой, а сканируемый объект всегда должен быть в фокусе, модель не должна быть прозрачной или отдавать бликов - вот и все требования. Снимки можно делать и с телефона, никаких проблем в этом нет, свои первые модели я делал на Samsung Galaxy Y Duos 2012 года. Разница между телефонной камерой и нормальным фотоаппаратом только в детальности прорисовки каких-либо мелких деталей вроде складок на одежде или деталей лица человека.
Вот одна из моделей, сделанная из снимков телефонной камеры:
Тут было сделано 64 снимка, сетка получилась на 563 тыс. треугольников.
А вот такие модели я делаю с довольно простеньким цифровым фотоаппаратом Samsung L73:
Тут я сделал 46 снимков. На скриншоте с редактора уже упрощенная модель из 150 тыс. треугольников. Изначально было 1,7 млн. Чем выше разрешение снимка, тем плотнее сетка.
Но есть, конечно, и косячные случаи. Какие-то плоские предметы или скажем, ствол пушки, получаются не всегда. Но такие штуки легко нарисовать самому.
Но с опытом таких косяков становится меньше.
После того, как вы загрузили фотографии, они обрабатываются на сервере autodesk, иногда там бывает очередь минут на 10-20. По времени ожидания подготовки самой модели всегда выходит по разному, это зависит от количества снимков и их разрешения. У меня модели из, грубо говоря, 50 снимков получаются минут за 30-40, бывали модели, где по 120 снимков - там дело затягивается на несколько часов. Тут ничего контролировать не надо, наше дело загрузить фотки, а дальше можно вообще выключить комп и идти гулять. Когда модель будет готова всегда приходит уведомление на электронную почту. Для работы нужно иметь свою учетную запись.
Вообще, у Autodesk есть 3 программы с подобным функционалом: ReCap 360, о которой эта статья, 123D Catch для смартфонов и ReMake, в котором еще есть простенький редактор. Не хочу подробно описывать условия приобретения этого ПО. 123D вроде бесплатный, но там, наверное, стоит ограничение до 20 снимков для одной модели. Сам не пробовал, потому точно не скажу. У ReMake есть двухнедельный пробный период и возможность грузить до 50 снимков. ReCap бесплатный, количество снимков неограниченно, но все это модели низкого качества, а за высокое качество нужно платить какими-то кредитами, есть 1 месяц бесплатного пользования без ограничений. Так же у Autodesk некоторые продукты распространяются совершенно бесплатно для студентов и преподавателей, сроком пользования на 3 года. Я уже пару десятков моделей получил, ни рубля не потратив.
Есть и другие разработчики аналогичного ПО, вроде у всех есть пробный период. Но там, снимки проходиться обрабатывать вручную, что довольно муторно. Пробовал PhotoScan, на счет качества ничего не скажу, у меня модель кривой получилась и больше я эту прогу не открывал. Есть еще Starta, ее я даже не пробовал, уж слишком много в ней всего, а я не очень то дружу с иностранными языками.
Надеюсь, было интересно.
Цель этой статьи - проиллюстрировать применение известных в области автоматизации проектирования средств восстановления моделей объектов по фотографиям в стендовом моделизме
Что такое восстановление чертежей или 3D модели объекта по фотографиям?
Известно, что по фотографии можно вычислить некоторые геометрические характеристики реальности, которая запечатлена на фотоснимке. Более конкретно, если мы имеем снимок, снятый объективом с определенным фокусным расстоянием, и на этом снимке известна точка пересечения оси объектива с плоскостью снимка (центр снимка), то можно весьма точно вычислить угловые расстояния между центром снимка и любой точкой на снимке или на объекте (изделии), снятом на этом снимке. А если есть несколько фотографий, на которых некоторое изделие (самолет , танк, корабль, здание или их части) сняты с нескольких разных точек, то по определенным алгоритмам можно вычислить взаимное положение в трехмерном пространстве различных точек изделия. Применив затем к вычисленным координатам точек в пространстве простые геометрические преобразования вращения и масштабирования и соединив вычисленные точки соответствующим и линиями и плоскостями, можно в итоге получить 3D (трехмерную) модель изделия, а спроектировав ее на нужные плоскости, получить проекции - чертежи изделия.
Наука и технология восстановления 3D моделей и чертежей изделий по фотографиям называется фотограмметрией
. Имеются многочисленные программы, автоматизирующие эту работу, такие, как REALVIZ / AutoDesk ImageModeler ,
PhotoModeler и другие
Зачем восстанавливать чертежи или 3D модель изделия по фотографиям?
Бывают случаи, когда есть только фотографии. Например, некий архитектурный памятник был снят в свое время фотографом с разных точек, а затем был по каким-то причинам утрачен и не осталось никаких его чертежей и эскизов. В этом случае фотографии - единственный источник знаний об изделии, и получить чертежи или 3D модель можно только по ним.
Другой случай из области архитектуры - необходимость получения чертежей или 3D модели существующего здания, если для него отсутствуют чертежи и другие материалы, позволяющие обойтись без фотограмметрии, а формы и сложность здания делают реальный обмер всех частей здания если не невозможным, то чрезвычайно трудоемким. В этом слачае получение чертежей или 3D модели по фотографиям может оказаться самым простым решением. Отличие этого случая от предыдущего состоит в том, что фотографии можно сделать специально для целей фотограмметрии - а значит, более подходящие и лучшего качества.
Бывают случаи - таких много - когда доступные чертежи изделия (самолета, танка или корабля) построены приблизительно, "примерно" по фотографиям и рисункам и не включают более или менее достоверные цифровые и другие данные "от производителя", позволяющие более или менее обоснованно судить о размерах, пропорциях и обводах объекта. Таких случаев множество; публикуемые в популярных изданиях "чертежи" разных изделий часто настолько различаются между собой и отличаются от самого изделия, что использовать их для построения стендовой модели-копии изделия не представляется возможным или приходится гадать, какие из найденных чертежей более достоверны. В этих случаях имеющиеся фотографии изделия могут служить для получения данных, позволяющих судить о точности тех или иных доступных чертежей изделия, а если таких фотографий много и они хорошего качества, они могут служить и для построения 3D модели и чертежей изделия.
Пример восстановления 3D модели и чертежей изделия по фотографиям посредством REALVIZ ImageModeler
Пример восстановления 3D модели и чертежей по фотографиям я приведу на примере несложного изделия - козырька фонаря кабины самолета Як-9Т. Причина моего обращения к фотограмметрии в этом случае вполне общая: я имею в руках несколько чертежей данного самолета, проекции козырька на них различаются существенно, и ни один нельзя обоснованно выбрать как наиболее "похожий". Козырек на этих чертежах просто более или менее похоже нарисован, строить претендующую на приемлемую точность стендовую модель по ним нельзя.
С другой стороны, имеется неплохой фотоматериал, который можно попробовать использовать для фотограмметрии. Это прежде всего несколько кадров козырька крупным планом из известного фильма "Эксплуатация_самолетов_Як 1, 7, 9. Инструкция_летчику " 1943 года, а также несколько более или менее четких фотографий из других источников в ракурсах, не представленных в кадрах фильма.
Выбираем подходящие снимки и приводим их к примерно одному и тому же размеру. Поскольку изделие у нас строго симметричное, некоторые снимки "зеркалим" и добавляем зеркальные копии к набору - таким образом, в нашем наборе оказываются снимки, снятые как бы с двух симметричных точек, хотя на самом деле у нас их нет.
Используем старую, но работоспособную версию REALVIZ ImageModeler. Она хороша тем, что представляет собой отдельную программу (свежие версии ImageModeler уже являются частью AutoCAD и требуют его установки).
Загружаем все выбранные снимки в ImageModeler. Каждый снимок ассоциируется с отдельной камерой, имеющей свое собственное, неизвестное нам фокусное расстояние и центр кадра - мы выбираем такой способ загрузки, так как мы не знаем, как на самом деле сделаны выбранные нами снимки и как они кадрированы. Иначе говоря, мы просто сообщаем ImageModeler, что мы ничего не знаем о том, как были сняты фотографии - тем самым предоставляя ему право самому все это определить (а он это умеет).
Далее на всех загруженных снимках расставляем поименованные метки - так называемые калибрационные маркеры. Каждый поименованный маркер соответствует определенной точке изделия - чаще всего это какой-нибудь угол, четко определяемый на тех снимках, на которых он виден, либо пересечение прямых линий (такие пересечения мы заранее нарисовали на снимках). На каждом снимке стараемся поставить все маркеры, места которых видны или достоверно угадываются на нем. По мере расстановки маркеров ImageModeler производит необходимые пересчеты, пытается откалибровать камеры и уведомляет нас о том, что его расчеты-пересчеты закончились успешно ("Cameras have been successfully calibrated.") либо нет. В случае неудачи (которая означает, что по текущему расположению маркеров ImageModeler не может понять, откуда и как делались снимки) уточняем положения маркеров до тех пор, пока не добиваемся сообщения об успехе калибровки.
Положение всех маркеров уточняем последовательно до тех пор, пока списки снимков и маркеров в левой части окна ImageModeler не "позеленеют". Зеленый цвет иконок снимков и маркеров означает, что маркеры на снимках расставлены "хорошо" - в результате расчетов ImageModeler определил, что разброс их рассчитанных положений в пространстве по всем снимкам не превышает 3 пикселов (при размере снимков примерно 1200 х 800 пикселов). При желании можно ужесточить это ограничение - указать предельное отклонение в 2 или даже 1 пиксел и продолжить уточнение положения тех маркеров, которые окрашены желтым или красным, стараясь "зазеленить" как можно больше маркеров. Работа эта довольно нудная, требует некоторого опыта для правильного выбора маркера, которым следует заняться в первую очередь. Заканчивается она в тот момент когда либо все маркеры зеленые, либо ничего уже улучшить не удается.
В результате этой работы ImageModeler имеет набор ("облако") точек в трехмерном пространстве, каждая из которых соответствует одному из маркеров. Выгружаем это "облако"в файл подходящего формата (например, DWG) и импортируем в программу 3D моделирования. Видим на первый взгляд бесформенное "облако" точек, которое после некоторого верчения, рассмотрения и сопоставления с фотографиями и маркерами на них удается "разобрать" и понять, какая точка какому маркеру соответствует. Далее это "облако" ориентируем так, чтобы "козырек" занял нужное положение в 3D пространстве (плоскость симметрии совпадает с плоскостью YZ, а задняя плоскость козырька - с плоскостью XZ)
И, наконец, самое существенное после ориентации - масштабирование. ImageModeler не знает, разумеется, каковы в реальности расстояния между маркерами, и устанавливает их в нужных относительных величинах исходя и некоторой произвольной базовой метрики. Для масштабирования берем известные из других источников размеры - высоту козырька от нижних срезов боковин до верхушки и ширину козырька между нижними срезами боковин:
И получаем более или менее правдоподобную 3D модель козырька; ее проекции на плоскости представляют собой три проекции чертежа. Импортируем полученную 3D модель козырька в модель самолета,в которой уже готовы капот и верхняя часть фюзеляжа; совместив верхушку козырька с ее расчетным положением, убеждаемся, что козырек хорошо "встал" на свое место: нижние углы переплета (обозначенные красными кружками
) практически точно "легли" на повернхость фюзеляжа:
Что получилось?
Рассматривая 3D модель козырька вместе с фюзеляжем и другими частями фонаря, убеждаемся в "похожести" - на имеющиеся фотографии наш козырек весьма и весьма похож. Этот же вывод следует из сравнения проекции сбоку с фотографиями:
Можно видеть, что в то время как наш козырек вполне похож на фотографии Як-9Т, он существенно отличается от козырька известного Як-9 И.И.Клещева, выставленного ныне в музее Задорожного (нижняя часть последнего снимка). В качестве объяснения может быть выдвинуто предположение о том, что на этом самолете козырек нештатный и заимствован, к примеру, с Як-1Б; на "нештатность" указывает также тот факт, что переднее бронестекло в этом козырьке явно установлено неправильно.
В заключение привожу окончательные чертежи "моего" козырька, "снятые" с 3D модели:
Выводы
Восстановление, причем визуально весьма точное, 3D модели и чертежей изделия вполне удалось, причем в данном случае всего лишь по нескольким старым и весьма плохим снимкам. В пользу точности говорит тот факт, что ImageModeler удалось хорошо откалибровать камеры по снимкам с нашими маркерами - это считается основанием для утверждения о том, что ему удалось достаточно точно определить положение маркеров в пространстве, а значит, пространственную модель изделия. Разумеется, если бы фотографии были получше и их было бы побольше, а тем более если удалось бы ввести вместе со снимками условия их съемки (фокусные расстояния и другие параметры), точность была бы больше; и почти абсолютной точности можно было бы достичь, если перед съемкой откалибровать фотокамеру встроенными в ImageModeler средствами калибровки и затем снимать изделие этой же камерой с точно известными фокусными расстояниями для каждого снимка (нужные данные фотокамеры умеют записывать в заголовки снимков). Однако для целей стендового моделирования полученные 3D модель и чертежи могут считаться более чем достаточными, а их точность заметно лучше, чем в чертежах из публичных источников.
Данный метод можно назвать с некоторой натяжкой. В чём заключается его идея? Всё очень просто. Мы делаем некоторое количество фотографий одного и того же объекта, причём так, чтобы изображения с двух разных точек съёмки немного пересекались. На основании этих данных можно построить трёхмерную модель снимаемого объекта. Если делать это вручную, то можно получить близкий к идеальному результат. Однако времени на это уйдёт очень много. По-хорошему надо учитывать и множество других факторов: угол наклона и позицию камеры, искажения изображения из-за несовершенства оптики и так далее.
Прикинув объём ручной работы, многие сразу теряют всякий интерес к подобным затеям. Но не всё так плохо. В мире софта уже давно есть программы, которые заметно облегчают этот процесс или как минимум автоматизируют ряд действий. Но и у них есть пара заметных недостатков. Во-первых, для любительских экспериментов стоят они больно много. Во-вторых, эти программы порой требуют значительных вычислительных мощностей. Что же делать? Решение очень простое — воспользоваться специализированными сайтами или, если хотите, облачными сервисами.
Такой подход разом избавляет нас от массы трудностей. Остаётся только сделать подходящие фотографии или снять видео, залить все это на сервер, а на выходе получить приемлемый результат. Недостатки этого метода очевидны: мы не можем контролировать процесс создания 3D-модели и нам приходится ждать, пока обрабатываются исходные данные. Впрочем, для апробирования методики можно с этим смириться. Тем более что рассматриваемые нами сервисы совершенно бесплатны.
Итак, первый сервис, о котором пойдёт речь, — это разработка известной компании Autodesk под названием 123D Catch . Данная программа по сути является клиентом к облачному сервису. Через неё мы отправляем фотографии на удалённый сервер, где и происходит вся обработка. Для скачивания программы надо зарегистрироваться или авторизоваться с помощью учетной записи Facebook. Проект пока что находится на стадии бета-тестирования и не отличается стабильностью, так что с некоторыми его глюками и тормозами придётся смириться. После установки программы на ПК можно приступать к фотосъёмке нужного нам объекта. Для начала настоятельно рекомендуется ознакомиться с обучающими видео . В первом из них приведены основные советы по правильной съёмке объектов.
В принципе, их (советов или требований) не так уж много. Надо избегать прозрачных или блестящих поверхностей и бликов. Не рекомендуется попадание в кадр повторяющихся текстур. Также объект всегда должен быть неподвижным — надо самому перемещаться с камерой вокруг него. Опять-таки кадры должны хоть немного перекрываться. Ну и надо следить за освещением. Желательно чтобы оно было достаточным (без шумов в кадре) и более-менее равномерным. Использование вспышки не рекомендуется. Использовать ли зеркалку или простую мыльницу, а то и вовсе камеру в смартфоне — не так уж принципиально. Лишь бы кадры не были размытыми, а снимаемый объект оставался в фокусе. И ещё один нюанс: особого смысла делать фотографии с полным разрешением в десяток-другой мегапикселей смысла нет. Достаточно будет 3-4 мегапикселей. Важнее, чтобы объект занимал по возможности большую часть кадра. И ещё, ни в коем случае не используйте телескопические или fish-eye объективы!
В любом случае всё «приходит с опытом». Придётся отснять не один десяток фотографий, прежде чем получится достойная модель. Потренируйтесь сначала на каких-нибудь простых геометрических фигурах, расположенных на однородном фоне. Кстати, попытка воссоздать сложные поверхности вроде меха или волос практически наверняка будет провальной. А пока рассмотрим вкратце работу с программой. Тут всё очень просто. После запуска кликаем Create a new Photo Scene и выбираем фотографии, по которым будет строиться объект. Для начала стоит взять набор из 15-20 кадров, снятых с разных ракурсов, но под одним углом к поверхности, на которой стоит объект. Потом можно будет добавить к сцене и другие фото.
Нажимаем кнопку Compute Photo Scene, вводим имя и e-mail и соглашаемся с условиями использования сервиса. Обязательно вводите рабочий почтовый адрес, так как на него потом будут приходить уведомления и ссылки на готовые сцены. Впрочем, если у вас есть желание и время, то в следующем диалоге можно выбрать Wait вместо Email Me. Тогда программа свернётся и в фоне загрузит все фотографии на сервер, дождётся результата и снова активируется. В среднем загрузка файлов на сервер занимает несколько минут, а время выдачи готового результата составляет не более 10-15 минут. Если вы добавляете к сцене ещё несколько фотографий или меняете её, то все файлы заново заливаются на сервер и обсчитываются, что несколько раздражает.
Через некоторое время в 123D Catch будет загружена готовая сцена (в настройках можно задавать её качество, то есть детализацию). Эту сцену необходимо сохранить в небольшой 3dp-файл, который можно будет открыть и на другом ПК, так как фотографии и всё остальное всё равно будет загружено с серверов Autodesk. Готовую сцену можно экспортировать в некоторые популярные форматы (DWG, OBJ и другие). В идеальном случае сервис автоматически будет «сшивать» фотографии в 3D-модель. Но и ему свойственно ошибаться. Необработанные кадры помечаются иконкой с восклицательным знаком. Их можно удалить или же вручную откорректировать, кликнув правой кнопкой мыши и выбрав пункт Manual Stitch.
В открывшемся окне надо отметить одни и те же точки (желательно все четыре) на трёх выбранных фотографиях. После выбора точки на одной-двух фотографиях программа зачастую сама предлагает точку на третьей. Можно кликнуть по ней и точно спозиционировать её при большом увеличении. После корректировки модель снова отправится на обсчёт в облако. Помимо экспорта объекта можно сделать видеоролик, задав позиции камеры и задержку на каждой из них. Например, облёт вокруг модели или панораму (если вы снимали какую-нибудь площадь, находясь в её центре). Видео кодируется уже на клиентской машине, а не в облаке.
Теперь перейдём к двум другим бесплатным сервисам — Hypr3D и My3DScanner , которые отличаются от 123D Catch несколько менее детализированными 3D-моделями на выходе. Оба требуют обязательной регистрации и не предполагают какого-либо вмешательства в процесс рендеринга модели. То есть после загрузки фото или видео вам остаётся только ждать готового результата или, если не повезёт, сообщения об ошибке. Поэтому здесь гораздо важнее сразу же сделать хорошие исходные фотографии. По большому счёту рекомендации по съёмке остаются такими же, как и для 123D Catch. Но есть несколько важных нюансов. Просмотрите список наиболее частых ошибок с примерами того, как делать не надо.
Пример съёмки объекта для Hypr3D
Опять-таки не годятся прозрачные или бликующие, а также движущиеся объекты, нетекстурированный фон (или с повторяющейся структурой), объективы с сильными искажениями, очень однородный или движущийся фон, расфокусировка и смазанность в кадре, неровное и недостаточное освещение, сильный шум на фото и так далее. Съёмка также должна вестись при перемещении камеры вокруг объекта. В итоге должно получиться где-то от 30 до 60 кадров с одним и тем же углом наклона камеры. Короче говоря, здесь тоже придётся помучиться, прежде чем начнут получаться хорошие 3D-модели.
Перейдём к особенностям работы с указанными сервисами. Начнём с Hypr3D. Нажимаем кнопку Upload и переходим к загрузке исходных файлов. Выбираем нужные изображения или видео, вбиваем название и теги для нашего проекта и жмём Submit for processing. У этого сервиса один нюанс: он без проблем работает с видео, снятым на iPhone/iPod Touch (обычно хватает полуминутного ролика с «облётом» объекта), но для всех прочих требует наличия thm-файла. Впрочем, сервису удалось успешно скормить файлы MOV и 3GP, снятые смартфонами.
Обычно отрисовка модели на основе фотографий занимает не более получаса. А вот работа с видеофайлами идёт гораздо дольше, так как фактически они разбиваются на отдельные кадры, что само по себе занимает минимум 20-30 минут. Готовую модель можно просмотреть вместе с текстурами в виде полигональной сетки или облака точек. По умолчанию она выставляется на всеобщее обозрение посетителям сервиса. Сцены экспортируются в форматы DAE, PLY или STL. Последний сразу же можно отправить печататься на 3D-принтере. У Hypr3D есть также платные опции редактирования модели и подготовки её к 3D-печати, а также собственно создания модели из металла, пластика, керамики и других материалов.
Модели можно просматривать в любом браузере с поддержкой WebGL в виде нетекстурированного объекта или облака точек. Экспорт доступен только в форматы OBJ и PLY. У My3DScanner есть забавный глюк: он нередко вполне успешно создаёт неплохую модель отснятого объекта, но при этом накрывает его своеобразным «куполом», тянущимся с краёв подставки, на которой стоит сам объект. В целях экономии создатели сервиса хранят готовые модели в течение нескольких дней, а потом удаляют. Так что позаботьтесь о сохранении ваших «оцифровок» в более надёжном месте.
У всех трёх сервисов качество готовых моделей хоть и удовлетворительное, но всё равно требует ручной доработки. В основном придётся «отрезать» лишние детали или подложку. По крайней мере большую часть работы по оцифровке объекта берёт на себя автоматика. После экспериментов с «облачными» сервисами можно потренироваться работать в standalone-приложениях вроде 3DSom (Strata Foto 3D CX), iModeller, PhotoModeller и других. Возни с ними больше, но и результат гораздо более впечатляющий. Ну а потом можно и вовсе окунуться в мир настоящего 3D-моделирования. Но это уже совсем другая история. Удачи!
Изобретатель Адам Сэвидж раньше вёл передачу «Разрушители легенд». Сейчас он продолжает радовать фанатов созданием оригинальных устройств в проекте «Сэвидж строит», и в очередном выпуске программы энтузиаст продемонстрировал действующую реплику легендарной пушки из кинокартины Люка Бессона «Пятый элемент». Читать дальше