Kamerabasiertes 3D-Scannen

Tipps zum Erstellen der Masken

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Die Erstellung von Masken hilft bei der Lösung diverser Probleme. Sie verbessert nicht nur die Feature-Erkennung, sondern soll vor allem beim Generieren sauberer Texturen helfen.
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Transkript

Bisher haben wir unsere Bilder stehts so verarbeitet, wie wir diese aufgenommen haben. Dies bot uns die Möglichkeit diverse Werkzeuge zur Fehlerkorrektur zu untersuchen. Oftmals lassen sich die Aufnahmen jedoch bereits vor der Verwendung und PhotoScan optimieren, um beispielsweise den Prozess der Modellberechnung zu erleichtern oder die spätere Texturqualität zu verbessern. Ich empfehle Ihnen verschiedene Versionen der Aufnahmen anzulegen und unbedingt auch die Orginalaufnahmen aufzubewahren. Für einen Großteil der Probleme beim kamerabasierten 3D-Scann ist eine Unschärfe innerhalb der Aufnahmen verantwortlich. Diese kann beispielsweise durch das verwackeln der Kamera entstehen oder aber einfach eine Tiefenunschärfe sein, die sich aus den Aufnahmeeinstellungen ergibt. Durch verschwommene Bildbereiche ist die Zuordnungen von Features erschwert . Besonders deutlich ist deren Einfluss, wenn verschwommene Bereiche zur Berechnung der Textur genutzt werden. Hierzu lassen sich Masken auf mehreren Wegen in PhotoScan verwenden. Sie haben zum Beispiel auf den Bildern selbst die Möglichkeit mit einem Zauberstab, ähnlich ein Werkzeug, Maskenbereiche zu definieren. Aktivieren Sie hierzu die Maskenansicht innerhalb der Werkzugleiste und verwenden Sie anschließend den Zauberstab, um einen Bereich zu Maskieren. PhotoScan kennt hierbei nur schwarz und weiß und keinerlei Verläufe. Am besten verwenden Sie jedoch eine Bildbearbeitungssoftware wie Photoshop, um Ihre Masken zu generieren. Ich möchte Ihnen in diesem Video eine Methode zeigen, die Teilweise automatisiert scharfe Bereiche der Aufnahmen erkennt und so zur Verbesserung Ihres 3D-Scans führt. Ich möchte direkt mit Photoshop beginnen und lade hierzu das erste Bild meiner Aufnahmen. Um das folgende später zu automatisieren, lege ich eine neue Aktion an und benenne diese "Select and Save Focus Area". Die nun folgenden Schritte werden in dieser Aktion gespeichert und können anschließend beliebig auf alle Aufnahmen angewendet werden. Nun starte ich im Auswahlmenü den Befehl zur Selektion des scharfen Bereichs. Es öffnet sich ein Dialog und dieser Focus Area-Befehl sucht nun automatisch im Bild nach scharfen Bereichen und maskiert unscharfe. Der Befehl hat den Hintergrund als unscharf erkannt und nun habe ich die Möglichkeit mit denen Schiebereglern, hier diesen Bereich zu vergrößern, beziehungsweise zu verkleinern. Außerdem haben Sie die Möglichkeit mit einem Pinsel manuell Bereiche zu definieren. Mit der Alt-Taste können Sie dabei Bereiche als scharf oder unscharf maskieren. So zum Beispiel. Stellen Sie dabei sicher, dass Sie keine weichen Kanten erstellen und dass sich das Ergebnis anschließend auf einer Ebenenmaske befindet. Bestätigen Sie den Dialog und nun können wir mit der Alt-Taste einmal auf die Ebenenmaske gehen, um diese anzuzeigen und dann mit Steuerung+A das Ganze kopieren und auf einem neuen Layer mit Steuerung+V einfügen. Anschließend speichern wir das Bild, und zwar als JPEG und schließen die geöffnete Datei. Nun können wir die Aufnahme unserer Aktion beenden und ich würde Sie bitten den Befehl Focus Area an unsere Stapelverarbeitung zu übergeben, das heißt, wenn Sie hier diesen Befehl markieren, dann öffnet sich der Dialog bei jedem Bild erneut und das verhindert, dass die hierin getätigten Einstellungen jedes mal auf die Bilder automatisiert angewendet werden, wir können stattdessen dann dort manuell den Schärfebereich variieren. Wir starten nun eine Stapelverarbeitung und stellen sicher, dass der Pfad zum Ordner gelegt ist, indem sich unsere Aufnahmen befinden, dass wir außerdem als Zielordner einen neuen Ordner verwenden und dass unsere Speicherbefehle, die wir aufgezeichnet haben, beziehungsweise der eine Speicherbefehl den wir aufgezeichnet haben durch das was wir jetzt hier einstellen ersetzt wird. Ich möchte nämlich die Dateien nicht unter dem selben Namen speichern, sondern ich möchte diesen Namen variieren. Standardmäßig sollte das bei Ihnen wie folgt aussehen. Die Dateien wird mit dem selben Namen und der selben Endung gespeichert und heißt nach der Bearbeitung genauso wie vorher. Das möchte ich verhindern, Ich möchte ein sogenanntes Suffix anhängen, eine Volgesilbe und variiere das Ganze jetzt, indem ich jetzt hier ein " _", gefolgt von "mask" eingebe, das heißt, die Datei wird erstmal so heißen wie Sie dann vorher auch hieß, gefolgt dann von einem _mask und nun brauche ich natürlich noch die Endung, dass das Ganze dann auch als JPEG verwendet werden kann. So, jetzt überprüfen wir nochmal die Entscheidungen. Wir haben unseren Quellpfad gesetzt, wir haben unseren Zielpfad gesetzt, wir überschreiben den Speicherbefehl und wir haben unseren Suffix angehangen. Und nun kann ich das Ganze bestätigen und es sollte sich das erste Bild unserer Aufnahmen öffnen und uns steht dieser Dialog des Befehls Focus Area zur Verfügung und ich habe jetzt die Möglichkeit, hier mit dem Pinsel wieder die unscharfen Bereiche in die Maske zu schreiben. So, wenn ich damit zufrieden bin, kann ich das Ganze bestätigen und es sollte sich das nächste Bild öffnen bei dem ich genauso verfahre. Sie können auch, wie gesagt, diese Schieberegler etwas zur Vergrößerung oder Verkleinerung des jeweiligen Bereichs verwenden und das Ganze dann durch die Pinselbearbeitung ergänzen. Und so verfahren Sie jetzt für alle Ihre Aufnahmen und wenn Sie diese abgeschlossen haben, dann schauen Sie doch einmal in den Ordner, ob Ihre Masken alle sauber angelegt wurden. Bei mir sieht das jetzt wie folgt aus: Ich habe insgesamt 155 Aufnahmen und auch 155 Masken. Unter meinen Bildern gibt es ein Bild mit der Nummer 7452. Dort variiert die Maske stark von den andern. Es handelt sich dabei um eine komplett schwarze Maske, das heißt das Bild wird an dieser Stelle überhaupt nicht genutzt, das war nämlich verwackelt und demnach unscharf und deswegen habe ich dort einfach den gesamten Bereich ausmaskiert. Bei einer Maske die komplett weiß wäre, hätte man zum Beispiel eine Aufnahme vorliegen, die man frontal fotografiert hat,das heißt, der komplette abgebildete Bereich ist gleichmäßig scharf und eine solche Aufnahme hätte ich eben wunderbar komplett zu Berechnung der Textur nutzen können. Das war aber hier bei dem Bild 7452 leider nicht gegeben und deswegen habe ich das an dieser Stelle ausmaskiert. Sie haben aber auch in PhotoScan die Möglichkeit Bilder generell von der Texturgenerierung auszuschließen, beziehungsweise explizi einzuschließen. Um die Masken nun in PhotoScan zu laden, kann ich erstmal hier diese Selektion auflösen und dann wäle ich alle meine Bilder aus und mit einem Rechtsklick kann ich sagen, dass ich Masken importieren möchte. Und jetzt haben Sie hier die Möglichkeit auf mehreren wegen Masken zu importieren. Ich kann zum Beispiel von einem Alphakanal, beispielsweise wenn Sie Ihre Aufnahmen als TIF vorliegen haben, dann diesen Aplhakanal als Maske importieren. Ich kann auch ein Bild vom Hintergrund machen, das heißt, ich hätte beispielsweise das Objekt auf einem Drehteller bewegen müssen, sodass die Kamera unverändert bleibt und der Hintergrund sich eben auch nicht verändert und wenn ich mit der Aufnahme fertig gewesen wäre, hätte ich das Objekt und den Drehteller einfach entfernen können und hätte ein weiteres Bild vom und dieses Hintergrundbild hätte dann als Maske fungiert. Ich kann natürlich auch ein 3D-Modell nutzen und kann anhand der Kontor des 3D-Modells das Objekt vom Hintergrund trennen. Wir wollen aber ein sauberen 3D-Scan mache, sind also nicht sicher, dass unser 3D-Modell tatsächlich sauber ist, darum geht es ja, dass wir ein sauberes 3D-Modell generieren, das heißt, diese Option findet nur sehr sehr selten Anwendung. Ich möchte aus einer Datei meine Maske generieren, und zwar für meine gesamte Selektion, das heißt, alle selektierten Kameras. Und jetzt habe ich hier die Möglichkeit den Namen zu variieren. Ich habe das so angelegt, dass der Dateiname unverändert war, gefolgt von dem Suffix "_mask", so wie das hier bereits eingetragen ist und jetzt kann ich den Dialog bestätigen und brauche tatsächlich nur noch den Pfad anzugeben wo meine Masken liegen und kann jetzt diesen Ordner auswählen und die Masken werden importiert. Sie sehen jetzt schon im Hintergrund, dass die Maske hier geladen wurde und dann haben Sie erfolgreich Ihre Masken auf die Bilder, die wir für die Modellerstellung und die Bearbeitung der Punktwolke genutzt haben übertragen

Kamerabasiertes 3D-Scannen

Scannen Sie Objekte mithilfe Ihrer Digitalkamera und der Software Agisoft PhotoScan und erstellen Sie daraus dreidimensionale Modelle.

2 Std. 25 min (30 Videos)
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Erscheinungsdatum:01.08.2016

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