¿Qué es la Fotogrametría?
What is Photogrammetry?
Gracias a las “vistas de calle”, las herramientas modernas de cartografía se pueden utilizar para explorar un restaurante antes de decidir ir allí, navegar mejor por las direcciones al ver puntos de referencia en la zona o simular la experiencia de estar en la carretera.
La técnica para crear estas vistas en 3D se llama fotogrametría, el proceso de capturar imágenes y unirlas para crear un modelo digital del mundo físico.
Es casi como un rompecabezas, donde se recogen piezas y luego se unen para crear una imagen más grande. En la fotogrametría, cada pieza del rompecabezas es una imagen. Y cuanto más imágenes se capturen y recolecten, más realista y detallado será el modelo en 3D.
Cómo funciona la fotogrametría
Las técnicas de fotogrametría también se pueden utilizar en diferentes industrias, incluyendo la arquitectura y la arqueología. Por ejemplo, un ejemplo temprano de fotogrametría fue en 1849, cuando el oficial francés Aimé Laussedat utilizó fotografías terrestres para crear su primera encuesta arquitectónica en perspectiva en el Hôtel des Invalides de París.
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Al capturar la mayor cantidad posible de fotos de una zona o ambiente, los equipos pueden construir modelos digitales de un sitio que pueden ver y analizar.
A diferencia del escaneo en 3D, que utiliza luz láser estructurada para medir las ubicaciones de puntos en una escena, la fotogrametría utiliza imágenes reales para capturar un objeto y convertirlo en un modelo en 3D. Esto significa que una buena fotogrametría requiere un buen conjunto de datos. También es importante tomar fotos en el patrón correcto, para que cada área de un sitio, monumento o artefacto esté cubierta.
Tipos de métodos de fotogrametría
Quienes buscan unir una escena hoy en día toman múltiples fotos de un sujeto desde diferentes ángulos, y luego las pasan por una aplicación especializada, lo que les permite combinar y extraer los datos superpuestos para crear un modelo en 3D.
Existen dos tipos de fotogrametría: aérea y terrestre.
La fotogrametría aérea sitúa la cámara en el aire para tomar fotografías desde arriba. Esto se utiliza generalmente en sitios más grandes o en áreas de difícil acceso. La fotogrametría aérea es uno de los métodos más ampliamente utilizados para crear bases de datos geográficas en la gestión forestal y de recursos naturales.
La fotogrametría terrestre, también conocida como fotogrametría de corto alcance, se centra más en los objetos y generalmente depende de imágenes tomadas por una cámara que se sostiene en la mano o en un trípode. Permite una rápida recopilación de datos en el sitio y capturas de imágenes más detalladas.
Aceleración de flujos de trabajo de fotogrametría con GPU
Para obtener los resultados de fotogrametría más precisos, los equipos necesitan un conjunto de datos masivo y de alta fidelidad. Cuantas más fotos se capturen, mayor será la precisión y la exactitud. Sin embargo, los conjuntos de datos grandes pueden tardar más en procesarse, y los equipos necesitan más potencia computacional para manejar los archivos.
Los últimos avances en GPU ayudan a los equipos a abordar esto. El uso de GPU avanzadas como las tarjetas NVIDIA RTX permite a los usuarios acelerar el procesamiento y mantener modelos de mayor fidelidad, todo mientras ingresan conjuntos de datos más grandes.
Por ejemplo, los equipos de construcción a menudo confían en técnicas de fotogrametría para mostrar el progreso en los sitios de construcción. Algunas empresas capturan imágenes de un sitio para crear un recorrido virtual. Pero un sistema con poca potencia puede resultar en una experiencia visual interrumpida, lo que resta valor a una sesión de trabajo con clientes o equipos de proyectos.
Con la gran memoria de las GPU profesionales RTX, los arquitectos, ingenieros y diseñadores pueden manejar fácilmente conjuntos de datos masivos para crear y manejar modelos de fotogrametría de manera más rápida.
La fotogrametría utiliza la potencia de la GPU para ayudar en la vectorización de la foto, lo que acelera la unión de miles de imágenes. Y con la renderización en tiempo real y las capacidades de IA de las GPU profesionales RTX, los equipos pueden acelerar los flujos de trabajo en 3D, crear renderizaciones fotorrealistas y mantener los modelos en 3D actualizados.
Historia y futuro de la fotogrametría
La idea de la fotogrametría se remonta a finales de 1400, casi cuatro siglos antes de la invención de la fotografía. Leonardo da Vinci desarrolló los principios de la perspectiva y la geometría proyectiva, que son pilares fundamentales de la fotogrametría.
La perspectiva geométrica es un método que permite ilustrar un objeto 3D en un campo 2D creando puntos que muestran profundidad. Sobre esta base, aspectos como la geometría, el sombreado y la iluminación son los bloques de construcción de las representaciones realistas.
Los avances en fotogrametría ahora permiten a los usuarios lograr nuevos niveles de inmersión en visualizaciones 3D. La técnica también ha abierto el camino para otras herramientas innovadoras como la tecnología de captura de realidad, que recopila datos sobre condiciones del mundo real para dar a los usuarios información confiable y precisa sobre objetos y entornos físicos.
NVIDIA Research también está desarrollando técnicas de inteligencia artificial que generan rápidamente escenas 3D a partir de un pequeño conjunto de imágenes.
Instant NeRF y Neuralangelo, por ejemplo, utilizan redes neuronales para renderizar escenas 3D completas a partir de unas pocas docenas de fotos fijas o clips de video 2D. Instant NeRF podría ser una herramienta poderosa para ayudar a preservar y compartir artefactos culturales a través de bibliotecas en línea, museos, experiencias de realidad virtual y proyectos de conservación del patrimonio. Muchos artistas ya están creando escenas hermosas desde diferentes perspectivas con Instant NeRF.
Aprende más sobre fotogrametría
Los objetos, lugares e incluso los gemelos digitales industriales se pueden renderizar volumétricamente, en tiempo real, para ser compartidos y preservados, gracias a los avances en la tecnología fotogramétrica. Las aplicaciones de fotogrametría se están expandiendo en todas las industrias y son cada vez más accesibles.
Los museos pueden proporcionar recorridos de artículos o sitios que de otra manera no habrían tenido espacio para mostrar. Los compradores pueden usar experiencias de realidad aumentada para ver cómo un producto podría encajar en un espacio antes de comprarlo. Y los aficionados a los deportes pueden elegir los asientos con la mejor vista.
Aprende más sobre las GPU profesionales NVIDIA RTX y la fotogrametría uniéndote a un próximo seminario web de NVIDIA, Introducción a la fotogrametría para la captura de realidad AECO, el jueves 22 de junio a las 10 a.m. PT.
