How to create 3D reconstructions
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Con Skydio 3D ScanTM, su dron utiliza un flujo de trabajo impulsado por IA para planificar de forma autónoma una ruta que captura todas las superficies del área o estructura que se está escaneando.
Para crear reconstrucciones en 3D, debe cargar sus imágenes escaneadas a un proveedor de fotogrametría de terceros.
En este artículo, cubriremos las mejores prácticas para crear reconstrucciones 3D, así como instrucciones introductorias para algunos servicios de fotogrametría.
Cómo crear una reconstrucción 3D:
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Paso 1: capture imágenes con Skydio 3D Scan.
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Paso 2: cargue imágenes a un proveedor de fotogrametría de terceros.
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En profundidad
Descripción general de la fotogrametría y Skydio 3D Scan:
¿Qué es la fotogrametría?
Superposición y superposición lateral
Distancia a la superficie y distancia de muestra del suelo (GSD)
Tipos de productos de reconstrucción
Factores ambientales
Proveedores de fotogrametría de terceros:
DroneDeploy
Captura de contexto de Bentley
PIX4Dmapper
Capturando la Realidad de la RealityCapture
¿Qué es la fotogrametría?
La fotogrametría se usa más comúnmente en topografía y mapeo y se refiere al proceso de usar fotos para ayudar con la medición y la creación de representaciones 3D. La cámara captura el mundo tridimensional como un gráfico bidimensional, y la fotogrametría es el proceso de reconstrucción de esta tercera dimensión perdida a través del software. El software de fotogrametría extrae metadatos de las fotografías para crear mapas o modelos topográficos.
Superposición y superposición lateral
En fotogrametría, la superposición es la cantidad por la cual una foto incluye el área cubierta por otra foto; o, la superposición entre fotos en un camino. Sidelap se refiere a las áreas superpuestas entre fotos en rutas de vuelo adyacentes. Tanto la superposición como la superposición lateral se miden en porcentajes.
La superposición y la superposición lateral son importantes para crear reconstrucciones 3D porque brindan múltiples vistas del área o estructura a lo largo de la ruta de vuelo.
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Consejos y mejores prácticas Para escenas complejas, se debe usar una superposición superior y una superposición lateral si su intención es crear un modelo 3D, mientras que una superposición más baja es adecuada para fines de inspección. Recomendamos una superposición y traslape lateral del 70 a 80 %. Cuanto más compleja es la escena, más superposición y superposición lateral se requiere para una reconstrucción exitosa. Consulte la descripción general de la configuración de escaneo 3D para conocer las tablas GSD específicas del producto y los casos de uso de ejemplo. También puede encontrar estas tablas en los Manuales del operador de escaneo 3D. Para obtener más ejemplos de casos de uso, consulte nuestra serie de libros electrónicos, Inspección de drones empresariales: elección de la plataforma adecuada. El aumento de estos porcentajes conduce a tiempos de escaneo más prolongados y a un mayor número de fotografías, pero con reconstrucciones más detalladas. |
Distancia a la superficie y distancia de muestra del suelo (GSD)
La distancia a la superficie determina qué tan cerca volará su dron de la estructura o el área que se está escaneando. Ajuste esto durante el paso Revisar configuración de su configuración de escaneo.
Una distancia más pequeña a la superficie (más cerca) significa un aumento en el tiempo total de escaneo, pero se toman más fotos y una resolución más alta. La Distancia a la superficie corresponde directamente a la Distancia de muestra del suelo (GSD), que es una métrica diseñada para capturar datos desde altitudes elevadas. El GSD es una medida de la dimensión de cada píxel en una fotografía en la superficie física que se está fotografiando. Indica el nivel de detalle más preciso que se puede detectar en el modelo.
Por ejemplo, un GSD de un milímetro sugeriría que la distancia de los dos centros de píxeles consecutivos en la foto refleja un milímetro en el suelo.
¿Cuál es la precisión relativa de Skydio 3D Scan?
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Consejos y mejores prácticas Cuando desee más detalles, o una resolución más alta, en sus fotos escaneadas, disminuya el valor GSD. Por ejemplo, si su objetivo es capturar una grieta en un puente y luego crear un modelo 3D utilizando un software de fotogrametría de terceros, intente configurar un GSD de 1 mm con un 80 % de superposición y un 80 % de superposición lateral. El valor GSD varía según su caso de uso, y las distancias de superficie mínima y máxima varían según el tipo de dron que tenga. Consulte la descripción general de la configuración de escaneo 3D para conocer las tablas GSD específicas del producto y los casos de uso de ejemplo. También puede encontrar estas tablas en los Manuales del operador de escaneo 3D. Para obtener más ejemplos de casos de uso, consulte nuestra serie de libros electrónicos, Inspección de drones empresariales: elección de la plataforma adecuada. |
Tipos de productos de reconstrucción
Punto de nube
Una nube de puntos es una salida hecha de fotografías que consta de puntos de datos individuales que se trazan en un espacio 3D. Por lo general, hay una gran cantidad de puntos, y cada punto incluye datos como valores de color RGB e información georreferenciada. En conjunto, estos puntos crean una estructura 3D. Las nubes de puntos se utilizan en la creación de modelos de malla.
Malla
Una malla es la construcción estructural de un modelo. Las caras y los bordes se representan convirtiendo los puntos de una nube de puntos en triángulos y polígonos y conectándolos en sus lados y vértices para definir la forma 3D.
Ortomosaico
Los ortomosaicos son mapas creados a partir de fotografías aéreas unidas y corregidas para la inclinación de la cámara, la distorsión de la lente y la perspectiva. Se utilizan con mayor frecuencia para inspeccionar o monitorear grandes áreas de tierra.
Factores ambientales
Skydio 2/2+ navega utilizando 45 megapíxeles de detección visual de seis cámaras a color de 200 grados, creando un mapa 3D de su entorno que incluye árboles, personas, edificios y más. Dado que necesita ver claramente para sortear estos obstáculos de manera efectiva, Skydio solo puede volar en condiciones normales de luz diurna. Tenga en cuenta que Skydio no es resistente a la intemperie. Su avanzada visión por computadora no funcionará de noche ni en otras condiciones de poca luz. La aplicación Skydio le advertirá sobre condiciones de poca luz y puede sugerirle que aterrice si no hay suficiente luz para volar con seguridad. Consulte ¿Dónde puedo volar mi Skydio 2/2+? para obtener información más detallada.
Una variedad de factores contribuyen al éxito de las reconstrucciones en 3D. Antes de escanear, tenga en cuenta los factores ambientales, como la cantidad de luz solar directa o la cobertura de nubes ese día. En general, es mejor completar la recopilación de datos en una sola sesión, en lugar de escanear durante varios días o incluso semanas.
Evite escanear estructuras o áreas que estén rodeadas de superficies reflectantes, como masas de agua. Las superficies lisas y reflectantes dificultan la medición de diferentes profundidades alrededor de la estructura.
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Consejos y mejores prácticas Es beneficioso revisar y, ocasionalmente, eliminar algunas de sus fotos escaneadas antes de comenzar el proceso de reconstrucción. Por ejemplo, si ha escaneado una torre y hay una o más fotos en las que la torre no es el foco principal de la foto o está descentrada, considere eliminar esa foto de su conjunto de datos. Eliminar imágenes que contengan:
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Fotogrametría de terceros
Los siguientes pasos se centran en el proceso de creación de reconstrucciones a partir de capturas 3D. Algunas configuraciones enumeradas pueden no ser óptimas para 2D o Capturas de mapa.
[note] Skydio no proporciona licencias de fotogrametría. Debe obtener licencias para cualquier software de fotogrametría de terceros independientemente de Skydio. ¿Preguntas? Contáctenos[/note]
DroneDeploy
Skydio y DroneDeploy se han asociado para ofrecer procesamiento preferencial de escaneos 3D de Skydio. Al procesar con DroneDeploy, sus escaneos 3D se recortarán automáticamente al límite de su polígono de escaneo original y usarán un modo de procesamiento especializado para obtener un resultado pulido.
Para comenzar a procesar una reconstrucción con DroneDeploy, siga estos pasos:
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Paso 1: inicie un nuevo proyecto. Inicie sesión en DroneDeploy y navegue hasta su tablero. Abra un Proyecto existente si tiene uno, o seleccione el botón azul + Proyecto para iniciar un nuevo proyecto. |
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Paso 2: seleccione imágenes para cargar. Navegue a la pestaña Cargar dentro de su Proyecto en DroneDeploy Web. Para escaneos 2D/3D debe seleccionar Mapa o Modelo. Seleccione las imágenes JPG que desea cargar. Opcionalmente, puede cambiar el nombre del mapa. Consulte Cómo acceder a los datos de escaneo 3D para obtener más información sobre cómo recuperar sus fotos escaneadas. |
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Paso 3: suba imágenes. En este paso, tiene la opción de ajustar la ubicación de escaneo en el mapa y revisar, eliminar o agregar imágenes antes de comenzar a cargar. Si su cuenta tiene permiso para hacerlo, tiene la opción de agregar puntos de control terrestre en su mapa. Visite el sitio web de soporte de DroneDeploy para obtener más información sobre los puntos de control terrestre. Una vez que esté satisfecho con su configuración, seleccione Cargar imágenes. Una estimación de procesamiento está disponible en el momento de la carga. Recibirá un correo electrónico una vez que sus fotos hayan terminado de procesarse. |
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Paso 4: vea su modelo. Después de que sus fotos se hayan cargado y procesado, navegue hasta el botón Modelo en la parte inferior central de su pantalla. Aquí puede ver el modelo reconstruido de la escena o estructura que escaneó. Use el botón Inspeccionar para ver su modelo desde el punto de vista de la cámara. |
Inspeccionar vista |
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Paso 5: analice. DroneDeploy ofrece una gama de herramientas 2D/3D para analizar, incluidas anotaciones y mediciones 3D reales. Las inspecciones/problemas se pueden sincronizar directamente con otro software de terceros que utilice. También puede exportar varios formatos de su conjunto de datos procesados para llevar los datos a casi cualquier sistema que necesite. |
[info] Consulte DroneDeploy Academy o su artículo Cómo procesar conjuntos de datos para obtener videos y consejos más detallados. [/info]
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Consejos y mejores prácticas de DroneDeploy Si está volando con DroneDeploy, debe salir de 3D Scan para recuperar el acceso a skills de vuelo. Para salir, primero aterriza el dron. Vuelva al Menú de configuración del dispositivo y cambie el Modo de vehículo a Habilidades. |
Captura de contexto de Bentley
Los siguientes pasos se completaron en la versión 10.18.00.270 de ContextCapture.
Para comenzar a procesar una reconstrucción con Bentley ContextCapture, siga estos pasos:
[note] Debe tener un dispositivo Windows o Linux para usar Bentley ContextCapture, ya que no está disponible en Mac OS. Revise las Recomendaciones de hardware de ContextCapture para asegurarse de que su máquina sea lo suficientemente poderosa para procesar reconstrucciones. [/note]
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Paso 1: descargue Bentley ContextCapture. Inicie sesión en su cuenta y asegúrese de haber descargado Bentley ContextCapture. |
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Paso 2: inicie el motor de captura de contexto. Después de instalar ContextCapture, abra ContextCapture Engine antes de iniciar su proyecto. |
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Paso 3: abra ContextCapture Master. Seleccione Nuevo proyecto y asigne un nombre a su proyecto. |
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Paso 4: suba sus fotos. Ubique la pestaña Fotos gris en la pantalla central y seleccione Agregar fotos para cargar sus fotos escaneadas. Consulte Cómo acceder a los datos de escaneo 3D para obtener más información sobre cómo recuperar sus fotos escaneadas. Sus fotos se mostrarán como un grupo de fotos, lo que significa que se supone que tienen la misma calibración. En la pestaña Vista 3D, puede verificar las posiciones iniciales según lo informado por los metadatos EXIF de la foto. En la parte inferior de la pantalla, asegúrese de que la referencia de altura esté configurada al nivel del mar. |
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Paso 5: aerotriangulación (alineación de fotos) Navegue a la pestaña General . A la derecha de la pantalla, seleccione el botón que dice Enviar aerotriangulación > Procesar con ContextCapture Engine. Especifique su configuración de aerotriangulación. Sugerimos marcar la casilla para habilitar los metadatos de posicionamiento de fotos. Deje las otras configuraciones como predeterminadas. También puede habilitar Usar metadatos de pose para SfM.cfg , que aprovechará la posición y la rotación de sus imágenes escaneadas y proporcionará resultados más precisos. Seleccione Enviar cuando esté satisfecho con su configuración y espere mientras se procesa la aerotriangulación. |
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Paso 6: revise los resultados. La pestaña General le notificará si algunas fotos fallaron. Puede revisar las fotos fallidas seleccionando Ver informe de adquisición. En la pestaña Vista 3D puede ver las poses alineadas y los parches de superficie de puntos clave. También hay visualizaciones que describen la cobertura y la resolución en el lado izquierdo de la pantalla, debajo del icono del gráfico. |
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Paso 7: comience la reconstrucción. En la pestaña General, seleccione Nueva reconstrucción > Reconstrucción 3D en la parte inferior derecha. Vaya a la pestaña Marco espacial. A la derecha de la pantalla verá una vista previa de la reconstrucción. En la barra de herramientas en la parte superior, seleccione el cuadro con un lápiz. Aquí puede ajustar las caras del volumen de reconstrucción con el botón izquierdo del ratón. [note] Los modelos extra grandes pueden exceder la memoria de su computadora. Utilice mosaico adaptativo para subdividir el área de reconstrucción y cumplir con el uso de memoria objetivo. Encuentre esta configuración y otras opciones de mosaico en la pestaña Marco espacial. [/note] Por defecto, será mucho más grande de lo deseado. Cierre repetidamente las caras, gire y haga zoom hasta que tenga un volumen ajustado alrededor de las ubicaciones de las fotos que corresponda aproximadamente al volumen de escaneo establecido en vuelo. Este es un paso importante ya que dará como resultado un modelo más limpio y reducirá en gran medida los requisitos de tiempo de ejecución y memoria. Sugerimos dejar la configuración de procesamiento establecida en los valores predeterminados. Cuando esté listo para comenzar, vuelva a la pestaña General y haga clic en Enviar nueva producción > Procesar con ContextCapture Engine. Con ContextCapture, una producción es el activo final que desea crear, que puede ser una malla OBJ, una nube de puntos o un ortomosaico. |
Límites ajustados
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Paso 8: espere a que la producción termine de procesarse. Es normal que este proceso tome mucho tiempo, especialmente si se compara con el paso de aerotriangulación. |
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Paso 9: vea su modelo. Una vez que su producción haya terminado de procesarse, puede ver su modelo en la pestaña Vista 3D. |
[info] Consulte Bentley Education y Bentley Communities para obtener videos y consejos más detallados. [/info]
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Consejos y prácticas recomendadas de Bentley ContextCapture Si nota fallas en su modelo, intente habilitar la configuración del conjunto de datos aéreos estructurados durante el paso de aerotriangulación. |
PIX4Dmapper
Recomendamos utilizar la última versión de PIX4Dmapper. Los siguientes pasos se completaron en la versión 4.6.4.
Para comenzar a procesar una reconstrucción con PIX4Dmapper, siga estos pasos:
[note] Debe tener un dispositivo Windows o Linux para usar PIX4D, ya que no está disponible en Mac OS. Revise los requisitos de la computadora PIX4D para asegurarse de que su máquina sea lo suficientemente poderosa para procesar reconstrucciones. [/note]
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Paso 1: asegúrese de haber descargado PIX4Dmapper. Para comenzar a procesar fotos, debe usar el PIX4Dmapper. Descargue y siga los pasos de instalación para comenzar. |
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Paso 2: inicie un nuevo proyecto. Inicie PIX4Dmapper y seleccione Nuevo proyecto. Asigne un nombre a su proyecto y especifique dónde desea que se guarde. Seleccione Siguiente cuando esté listo para continuar. |
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Paso 3: suba imágenes. Cargue los archivos JPG de su escaneo. Después de cargar, se abrirá una ventana llamada Propiedades de imagen y cargará automáticamente la información de geoetiquetado de las fotos escaneadas. En Geolocalización y orientación, seleccione Desde archivo… y cargue el archivo Pix4D_geolocation.csv desde su carpeta de escaneo. Asegúrese de que el formato del archivo sea Latitud, Longitud, Altitud. [note text="Este archivo puede aparecer como un archivo Exel en su carpeta de escaneo."] Consulte Cómo acceder a los datos de escaneo 3D para obtener más información sobre cómo recuperar sus fotos escaneadas y el archivo de metadatos de PIX4Dmapper. Tendrá la opción de ajustar la propiedad de la imagen y la configuración del sistema de coordenadas de salida. Usuarios de Skydio X2 Color/Thermal: [note text="Durante este paso, debe editar la configuración del modelo de cámara seleccionado para garantizar que PIX4Dmapper reconozca la distancia focal correcta de la cámara. Seleccione Editar > Estimar desde EXIF."] |
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Paso 4: elija su plantilla. Seleccione Modelos 3D si está procesando una captura 3D. Deje “Comenzar a procesar ahora” en la parte inferior derecha de la pantalla sin marcar. Seleccione Finalizar. |
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Paso 5: elija la configuración para procesar fotos. Sus imágenes se cargarán automáticamente en el mapa. En la parte inferior izquierda de la pantalla, haga clic en el engranaje de configuración que dice Opciones de procesamiento. En la parte inferior izquierda, marca Avanzado. Aparecerán dos pestañas de configuración más en la parte superior. Seleccione Coincidencia. En Pares de imágenes coincidentes, asegúrese de que esté seleccionado Vuelo libre o Terrestre . Marque la casilla que dice Usar coincidencia verificada geométricamente en Estrategia de coincidencia. Asegúrese de que Procesamiento inicial y Nube de puntos y malla estén seleccionados. Haga clic en Aceptar. Una vez que haya finalizado la configuración y la plantilla, seleccione Iniciar en la parte inferior izquierda y espere mientras PIX4Dmapper procesa sus imágenes. Verá puntos rojos que representan sus puntos de captura de escaneo. Los puntos cambiarán de rojo a verde a medida que se procesen las imágenes. PIX4Dmapper mostrará un informe de calidad de su modelo. Esto incluye información como la siguiente:
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(Opcional) Si planea cargar su malla Pix4Dmapper en Pix4Dcloud, se requiere un archivo offset.xyz . Para crear este archivo, seleccione la pestaña Calibración dentro del menú Opciones de procesamiento. En Exportar, seleccione Camera Internals and Externals, AAT, BBA. |
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Paso 6: vea el modelo. Haga clic en cualquier parte de la estructura para ver todas las fotos que contienen ese punto. Si desea ver el modelo sin la vista Cámaras calibradas, vaya a la barra lateral izquierda y desmarque Cámaras en Capas. |
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[info] Consulte la documentación de PIX4D y los tutoriales en video para obtener instrucciones y consejos más detallados. [/info]
[note] Skydio y PIX4D están trabajando activamente juntos para mejorar los resultados de la reconstrucción. [/note]
Capturando la Realidad de la RealityCapture
Los siguientes pasos se completaron en RealityCapture 1.2 Tarasque.
Para comenzar a procesar una reconstrucción con RealityCapture de Capturing Reality, siga estos pasos:
[note] Debe tener un dispositivo Windows o Linux para usar RealityCapture, ya que no está disponible en Mac OS. Revise los requisitos de hardware y SO de RealityCapture para asegurarse de que su máquina sea lo suficientemente poderosa para procesar reconstrucciones. [/note]
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Paso 1: descargue RealityCapture. Inicie sesión en su cuenta, descargue RealityCapture y siga los pasos necesarios para adquirir una licencia. |
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Paso 2: suba sus imágenes. Después de abrir RealityCapture, navegue hasta la cinta superior y busque la pestaña Flujo de trabajo . Dentro de esta pestaña, verá una sección etiquetada como 1. Agregar imágenes. Elija una de las siguientes formas de agregar sus fotos:
Consulte Cómo acceder a los datos de escaneo 3D para obtener más información sobre cómo recuperar sus fotos escaneadas. Puede cambiar las vistas de su ventana seleccionando uno de los íconos en la parte superior de su pantalla. Alternativamente, cambie las vistas navegando a Flujo de trabajo > Aplicación > Diseño. Obtenga más información sobre la interfaz de RealityCapture aquí. |
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[note] Recomendamos seguir el tutorial paso a paso incorporado de RealityCapture para familiarizarse más con su proceso. [/note]
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Paso 3: alinee imágenes. En la pestaña Flujo de trabajo , busque la sección denominada 2. Procesar y haga clic en Alinear imágenes. Espere mientras se completa este paso. Una vez que sus fotos se hayan alineado, verá una nube de puntos básica de sus datos con posiciones de cámara calculadas. |
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Paso 4: definir la región de reconstrucción Puede notar un exceso de datos en su nube de puntos. Elimínelo recortando las áreas fuera de su región de reconstrucción. Mueva los límites para que se ajusten a su área o estructura. Para hacerlo, haga clic en Escena 3D en la parte superior de la pantalla y busque Establecer región de reconstrucción en el extremo izquierdo. Para arrastrar manualmente los límites, haga clic en el cuadro gris y arrastre los puntos de colores a las ubicaciones deseadas. |
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Paso 5: comience la reconstrucción. También puede navegar a la pestaña Modelo de malla y seleccionar Crear modelo. Elija entre Detalle normal o Detalle alto para crear su reconstrucción. Cuando esté listo para comenzar a construir su modelo, haga clic en Iniciar. |
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Paso 6: vea el modelo. Consulte los tutoriales de captura de la realidad para obtener información más detallada sobre las herramientas para filtrar partes no deseadas de su modelo. |
[info] Consulte los tutoriales Capturing Reality para ver videos y consejos más detallados. [/info]
Más información
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Consulte la descripción general de la configuración de escaneo 3D para conocer las tablas GSD específicas del producto y los casos de uso de ejemplo.También puede encontrar estas tablas en los Manuales del operador de escaneo 3D.
Para obtener más ejemplos de casos de uso, consulte nuestra serie de libros electrónicos, Inspección de drones empresariales: elección de la plataforma adecuada.
Si tiene preguntas o necesita ayuda adicional, ¡no dude en comunicarse! Soporte Skydio
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