Tvorba 3D tiskových modelů z fotogrammetrických dat

Filip FRYČÁK

Bachelor's thesis

Creation of 3D Printed Models from Photogrammetric Data

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá sestavením seznamu doporučení pro přípravu fotogrammetrických dat pro 3D tiskové technologie. Autor se detailně zabývá převodem 2D snímků na plnohodnotný 3D tiskový model. Náplní práce je odstranění veškerých chyb znemožňujících 3D tisk a sestavení kompletního pracovního postupu ve vhodných softwarech. Vývojová linie prostupuje 8 různými programy vybranými s ohledem na funkcionalitu, uživatelskou přívětivost a free and open source licenční řešení. Výčet použitých programů je následující: Agisoft Metashape, CloudCompare, MeshLab, Autodesk Meshmixer, Instant Meshes, Blender, GIMP a Cura. Pracovní postup se zabývá především generováním a úpravou mračna bodů a rekonstrukcí polygonové sítě. Koncept postupu byl testován na případových studiích rozdělených podle typu objektu a vlastností fotogrammetrického materiálu do 3 kategorií: jednoduchý objekt, budova a část města rekonstruovaná za použití pouze svislých leteckých snímků. Na základě studií byl postup na úrovni geometrické přesnosti modelu a uživatelské přívětivosti optimalizován do výsledné podoby. Současně byly stanoveny typy objektů vhodné pro fotogrammetrickou rekonstrukci. Výsledkem práce je sestavený a ověřený postup výroby 3D tiskových modelů z fotogrammetrických dat, sepsán do podoby textového step-by-step návodu a doplněn množstvím ilustrací a obrázků. Druhým výstupem je instruktážní video popisující kroky od generování mračna bodů po texturování modelu.

Abstract:

The aim of this thesis is to compile a list of recommendations for preparation of photogrammetric data which will be used in 3D printing applications. The main focus will be the conversion of 2D pictures into a fully-fledged 3D print model. The aim is to eliminate any obstacles preventing 3D printing and to compile a complete work guide for a relevant software. The development pipeline goes through 8 different pieces of software, selected on the basis of their functionality, user friendliness and free and open source licensing. The list of software used is as follows: Agisoft Metashape, CloudCompare, MeshLab, Autodesk Meshmixer, Instant Meshes, Blender, GIMP and Cura. The work guide will especially focus on production and editing of point clouds and reconstruction of a mesh. The case studies used to test this concept were divided into three following categories, depending on type of the object and properties of the photogrammetric material: a simple shape, a building and a part of a city reconstructed using only vertical aerial imagery. The results of said case studies were then used to optimize the geometric accuracy of these models, as well as user friendliness of the work guide into its final iteration. Also, a list of objects suitable for reconstruction using photogrammetric reconstruction was created. The result of this thesis is a compiled and tested guide to creation of 3D print models using photogrammetric data, written down as a step by step guide, aided by a number of illustrations and pictures. The secondary result is a video guide, which describes steps necessary in the process, from production of point clouds to texturing of the model.

Keywords

fotogrammetrie, mračno bodů, polygonová síť, 3D tisk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2019

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jakub Miřijovský, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geography / Geoinformatics and Geography