Beitrag 7

Digitaltechnik in der Ausbildung

Prof. Dr. Kühnel
Hochschule Wismar



Im Rahmen der Ausbildung im Lehrfach Computer Aided Engineering haben die Studenten innerhalb eines semesterbegleitenden Beleges die verschiedenen Möglichkeiten zur Gewinnung von Informationen für technische Objekte zu analysieren und dann sich für eine von vier Möglichkeiten zu entscheiden. Mit Hilfe dieser ist dann ein vorgegebenes System, z.B. das Brennstoffsystem , hinsichtlich seiner Aufgaben und seines Aufbaues zu beschreiben. Die geometrisch-topologische Beschreibung eines Teilsystems hat dann entweder anhand von zwei wahlfreien Zeichnungssystemen (es stehen AUTO-SKETCH bzw. AUTOCAD mit den einschlägigen Symbolbibliotheken zur Verfügung) in zweidimensionaler Darstellung, unter Verwendung der Scannertechnik oder Nutzung der Digitaltechnik zu erfolgen. Die Erfahrungen bei der eigenen, d.h. selbst gewählten Informationsgewinnung sind dann den anderen Studenten im Rahmen einer Präsentation zu erläutern und kritisch hinsichtlich ihrer Praxisrelevanz einzuschätzen.Im Rahmen des Vortrages soll hier auf den Einsatz der Digitaltechnik näher eingegangen werden. Es werden verschiedene Einsatzfälle in der Lehre, der Forschung und der praktischen Anwendung kurz aufgezeigt.

Abb. 1: Motor-Detailansicht mittels DSC-F1 aufgenommen

Abb. 2: Bearbeitetes/ergänztes Digitalbild

Den Studenten steht hierzu eine Digitalkamera SONY DSC-F1 zur Verfügung. Zur Weiterverarbeitung des "geschossenen" Bildes steht ein Auswerteprogramm zur Verfügung. Der praktische Einsatz und seine Anwendbarkeit für Routineauswertungen wird gerade an ausgeführten Systemen von raumlufttechnischen Anlagen bzw. Rohranlagen getestet. Schwerpunkt hierbei ist die Gewinnung von Daten aus der fotografischen Darstellung zur Erzeugung eines 3D-Modelles und seiner weiteren digitalen Verarbeitung mittels dezentraler Rechentechnik. Im Rahmen von Forschungsarbeiten wurde die Digitalkamera einfach nur als Photoapparat eingesetzt und nach der Bildübertragung in den Computer standen die Bilder dann sofort zur Texteinbindung bereit. Weitere Einsatzfälle unter Verwendung von speziellen Bearbeitungsprogrammen werden im Rahmen des Vortrages betrachtet und ihre Verwendungsmöglichkeit anhand von Beispielen dokumentiert.

Photo-Modeler ist ein Windows-Programm zur Extraktion von präzisen 3D-Informationen aus fotografischen Aufnahmen oder auch anderen geeigneten 2D-Vorlagen. Grundsätzlich kann jedes Objekt und jede Szene, die einer fotografischen Erfassung zugänglich ist, dreidimensional modelliert und vermessen werden.

Die resultierenden Modelle sind geometrisch konsistent und akkurat skaliert, sie können entsprechend den Anforderungen fein detailliert werden. Aus den Resultaten können direkt entzerrte, exakt vermessene Orthogonal-Ansichten erzeugt und exportiert werden.

Das Programm Photo-Modeler ermöglicht das Arbeiten mit Kamerasystemen aller Funktionsprinzipien und Qualitätsklassen:

  • Digitalkameras, Still Video Kameras ( niedrig- mittel- oder hochauflösend)
  • Motion Video Kameras oder Camcorder mit einem Framegrabber (Standbildmodus)
  • Kleinbildkameras mit Kodak PhotoCD oder Dia-/ Film-Scanner
  • Hochgenaue metrische Reseaukameras und Spezialkameras

Von Digitalkameras kann direkt geladen werden, während Videokameras die vorherige Digitalisierung durch einen Framegrabber und Filmkameras das Abtasten und Wandeln durch einen Film- oder Dia-Scanner erfordern.

Im Falle von Kameras mit Zoom-Objektiven ist zu beachten, daß die Einstellung der Bildgröße bzw. der Brennweite nur näherungsweise möglich ist, ebenso sind entsprechende Einstellungen außer in den Endpositionen nur ungenau reproduzierbar. Für Präzisionsmessungen sind solche Systeme daher nicht oder nur bedingt einsetzbar. Bei der Auswahl von Kameras und Scannern sind im wesentlichen folgende Kriterien zu beachten:

  • Zugriffszeit ( Dauer bis zur Verfügbarkeit der Bilder)
  • Bedienungskomfort ( Komplexität und Erlerndauer)
  • Auflösung ( Kriterium für die Modellgenauigkeit)
  • Schwarz-Weiß oder Farbe ( Vermessung und Modellierung mit oder ohne Texturierung)
  • Speichermedium ( PC, Eigenspeicher, Diskette, PCMCIA, Film, CD ROM)
  • Speicherbedarf ( Einzelbildgröße: KB bis einige MB)
  • Computer-Interface ( Serial Interface, SCSI Interface, Framegrabber, CD Drive)
  • Beschaffungs- und Betriebskosten ( Aufnahmesystem und/oder PC-Ausrüstung)

Es gibt zwei Möglichkeiten der Kamerabeschreibung. Ist die Genauigkeit des 3D-Modells zweitrangig oder soll es schneller gehen, kann man mit einer approximierten Kamera arbeiten. Das bedeutet, daß der Umfang der Beschreibung der Kamera geringer und damit ungenauer ist. Soll die Qualität des zu erstellenden Modells höher sein, so führt man eine vollständige Kalibrierung durch.

Das Programm Photo-Modeler stellt ein professionelles Photogrammetrie-Software-Paket dar und eignet sich für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete. Überall dort, wo präzise räumliche Modelle und Vermessungen in drei Dimensionen eine wichtige oder gar entscheidende Rolle spielen, konnte sich das Programm erfolgreich etablieren. Haupteinsatzgebiete sind:

  • Industrie- Anwendungen, Anlagenbau und Konstruktion ( Erstellen von Zeichnungen, die nicht aus der Planungsphase sondern aus dem tatsächlichen Aufbau gewonnen werden
    • Vermessung und Nachmodellierung zylindrischer Objekte ohne zusätzliche Markierungsarbeiten
    • Dreidimensionale Abbildung kompletter Anlagen und Leitungsverläufe
    • Wertvolle Unterstützung bei Planung und Wartung von Rohrleitungsanlagen in der Kraftwerkstechnik, dem Industrierohrleitungsbau, auch bei verfahrenstechnischen Anlagen
  • Architektur und Gebäude-/Denkmalspflege, einschließlich Facility Management
  • Archäologie und Anthropologie
  • Unfallrekonstruktion und Kriminalistik

Die einzelnen Arbeitsschritte

Die Erstellung eines 3D-Modells mit Photo-Modeler aus einem Digitalbild heraus besteht aus acht Schritten:

  1. Definition und Beschreibung der verwendeten Kamera, falls noch nicht vorliegend ( kalibrierte und approximierte Beschreibung)
  2. Planung des Modellierungsprojektes
  3. Fotografieren des Objektes oder der Szene
  4. Import der Bilder in PhotoModeler
  5. Markierung von Punkten und Strecken auf den Fotos
  6. Referenzierung der markierten Punkte
  7. Berechnung des 3D-Modells
  8. Export des Modells im DXF-Format

Der Kalibrierungsprozeß dient zur exakten Ermittlung der technischen Parameter des Aufnahmesystems, die für die 3D-Bildauswertung benötigt werden. Es sind dies die "inneren Parameter" Brennweite, Hauptpunktlage, Bildformat und radiale bzw. tangentiale Objektiv-Verzerrung. Sie beschreiben den Sichtkegel der Kamera und die Verzerrung der Lichtstahlen auf dem Weg vom Objekt zur Bildebene. Ihre Kenntnis ermöglicht den Einsatz der verwendeten Kamera als hochgenaues 2D-Meßsystem. Der errechnete Pararmetersatz ermöglicht es dem Anwender, seine Kamera zusammen mit Photo-Modeler als genaues optisches Meßgerät einzusetzen.


Arbeitsweise

Das Objekt oder die Szene werden aus überlappenden Perspektiven aufgenommen. Die Aufnahmen werden gescannt (bei Verwendung von Digitalkameras natürlich nicht erforderlich) und in das Programm importiert. Die interessierenden Features (objekteigene Punkte deren Raumkoordinaten ermittelt werden sollen) sind auf den Fotos mit Hilfe der Maus zu markieren und bildweise einander zuzuordnen (Herstellung der Korrespondenz). Während der anschließenden automatischen Prozessierung werden die so gewonnenen und strukturierten Bildkoordinaten in ein 3D-Modell überführt. Die markierten Punkte definieren die Knoten, Kanten und Flächenelemente des zugehörigen 3D-Gitters. Das Gesamtmodell sowie auch alle Koordinatenwerte, Streckenlängen, Flächeninhalte und Foto-Texturen können in andere Programme übernommen werden (CAD/Design, 3D-Grafik, Animation, Office/ Datenbank u.a.). Unter Einsatz von Kameras mit hochwertigen Objektiven erhält man Modelle, deren relative Abmessungen meist recht genau ermittelt werden, lediglich Maßstabstreue bzw. Absolut-Skalierung sind unsicher. Nur bei wirklich hohen Präzisionsansprüchen ist eine Kalibrierung durchzuführen, mit deren Hilfe die individuellen Parameterwerte des Systems mit maximaler Zuverlässigkeit bestimmt werden.


Parameter der Digitalkamera

Kamera Typ:digital
Focal Length:Brennweite der Kamera
Format Size:Diese Information ist oft schwierig herauszufinden, da die horizontale undvertikale Bildfläche der Kamera benötigt wird.

Zur Bestimmung der Bildfläche werden benötigt:

  • Video- oder Digitalkamera
  • feste Standunterlage für die Kamera
  • A4 - Blatt (weiß)
  • Meßband oder Lineal
  • ebene Fläche als Hintergrund

Schritte zur Bestimmung der Bildfläche:

Die Kamera wird auf eine feste Unterlage gestellt und rechtwinklig zur Wand ausgerichtet.
Das A4-Blatt wird mittels Klebeband horizontal in Höhe der Kamera an der Wand fixiert.
Der Abstand der Kamera zur Wand muß nun so ausgerichtet werden, daß das Blatt ca. ¾ der Fläche des Sichtfensters der Kamera ausfüllt.
Es wird ein Foto dieser Einstellung von dem Blatt gemacht.
Der Abstand "D" von der Wand bis zur Rückseite der Linse wird gemessen.
Die Brennweite entspricht "f".
Das Foto auf der Festplatte des Rechners sichern.
Die Anzahl der Pixel des A4-Blattes werden aufgenommen, diese werden mit Ny und Nx bezeichnet.
Bestimme die Anzahl der Pixel des Gesamtbildes (also das A4-Blatt mit dem sichtbaren Rand),diese werden mit Sx und Sy bezeichnet.
Berechnung der Formatgröße:
x - Format = Px * f * Sx (Px ist die Größe des A4-Blattes in x-Richtung)
y - Format = Py * f * Sy (Py ist die Größe des A4-Blattes in y-Richtung)

Erzeugen von 3D-Punkten aus Fotografien

Für beste Resultate sollten einige Richtlinien beim Positionieren der Kamera beachtet werden. Fotografiehauptpunkte:

  • Der Aufnahmewinkel zwischen den Aufnahmen sollte möglichst 90° betragen.
  • Es sind mindestens drei Aufnahmen anzufertigen auf denen alle wichtigen Punkte vorhanden sind
  • Eine gute horizontale und vertikale Trennung ist zu realisieren.
  • Eine größtmögliche Überlappung zwischen benachbarten Fotos ist zu erreichen.
  • Benutze beim Start nur vier Fotografien, bis andere wichtige Fotos festgelegt werden.
  • Messen der Distanz zwischen zwei Punkten.

Photo-Modeler erzeugt die 3D-Positionen von Punkten mit dem Projizieren gerader Linien von der Kameraposition, durch den Punkt auf den Film oder CCD und außerhalb des Raumes. Wenn zwei solche Strahlen benutzt werden gibt der Schnittpunkt der beiden Strahlen die Punktposition an.


Richtlinien zur Beachtung bei der Arbeit mit Photo-Modeler zum Erzielen hochwertiger 3D-Modelle

Der Aufnahmewinkel zwischen den Aufnahmen sollte möglichst 90° betragen.
Mindestens drei Aufnahmen anfertigen, auf denen alle wichtigen Punkte vorhanden sind
Eine gute horizontale und vertikale Trennung ist zu realisieren.
Eine größtmögliche Überlappung zwischen den Fotos ist zu erreichen.
Benutze beim Start nur vier Fotografien, bis andere wichtige Fotos festgelegt werden.
Messen der Distanz zwischen zwei Punkten
Import der Fotos in PhotoModeler
Markierung und Referenzierung

Als Marken dienen geeignete und auffällige Merkmale der Objektoberfläche auf den Fotos. Diese sind anschließend gegeneinander zu referenzieren. Durch die Referenzierung wird im Detail festgelegt, welche Marken auf den Fotos welchen Objektmerkmalen entsprechend bzw. an welchen Positionen diese Merkmale auf den einzelnen Fotos sichtbar sind.

Bei einem neuen Projekt empfiehlt es sich, vor der ersten 3D-Prozessierung nur wenige ausgewählte Fotos zu verwenden und auch nur wenige Punkte zu markieren und zu referenzieren. Diese Vorgehensweise ermöglicht die schnelle Überprüfung des Bildmaterials im Hinblick auf dessen Eignung zur Lösung der vorliegenden Aufgabe. Mit Hilfe zusätzlicher Fotos, Markierungen und Referenzierungen kann das Modell dann weiter verfeinert oder vervollständigt werden.

Während oder nach ihrer Markierung können Punkte auf dem Foto durch Linien verbunden werden. Auch beim späteren DXF-Export des Modells sind diese Linien vorhanden.

Es ist zu vermeiden geschätzte Positionen von Punkten, die auf einem Foto nicht zu sehen sind, zu markieren. Nur Punkte, die im Bildfenster sichtbar sind, dürfen markiert werden. Geschätzte oder erratene Punkte verringern die Modellgenauigkeit. Das Widerrufen einer Markierung kann nur unmittelbar nach der Markierung erfolgen.


Referenzierung der markierten Punkte

Durch das Referenzieren wird PhotoModeler mitgeteilt, welche Punkte, die auf verschiedenen Fotos markiert wurden, denselben physikalischen Objektmerkmalen entsprechen. Jedes Merkmal kann auf allen, muß jedoch auf mindestens zwei zum Projekt gehörenden Fotos referenziert werden.

Das Referenzieren stellt die anspruchsvolleste Aufgabe in der Bearbeitung eines PhotoModeler-Projektes dar. Sinngemäß werden hierbei alle markierten 3D-Punkte untereinander zu einer reduzierten Anzahl von 3D-Punkten verbunden. Da die Definition dieser Verbindungen grundlegend für die korrekte Identität jedes einzelnen 3D-Punktes ist, muß beim Referenzieren mit Sorgfalt vorgegangen werden. Die endgültige Zuweisung von 3D-Positionen zu den 3D-Punkten erfolgt während der Prozessieren.


3 D-Prozessing

Photo-Modeler kann nun aufgrund der markierten und referenzierten Fotos und der Camera Layout Information ein 3D-Modell erstellen. Nach Beendigung der Prozessierung des Projektes erscheint ein 3D - Viewer Window und zeigt das vorläufige 3D-Modell, das aus den Datenpunkten und -linien gebildet wurde. Mit dem Control Button kann der Blickpunkt stetig verändert werden.

Bestätigt man die Voransicht, so kann nun mit dem DXF- Format die Datei erstellt und gespeichert werden. Photo-Modeler speichert darin die 3D-Information über dieses Projekt ab. Die Datei wird in ein 3D-Modellierungs- oder CAD-Programm geladen und kann aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden. Das Modell ist nicht nach den Standard-Koordinatenachsen ausgerichtet.

Am Ende der 3D-Prozessierung liegt die Raumgeometrie aller erfaßten Objekt- oder Szenenpunkte im Text- bzw. DXF-Format vor. Diese kann als Punktwolke, Drahtgittermodell oder auch als Flächenmodell dargestellt und exportiert werden. Parallel hierzu erhält man außerdem die korrigierten Positionierungen und Orientierungen der Kamera(s) während der Aufnahme ("Camera Layout"). Auf Wunsch extrahiert das Programm aus den Aufnahmen die zu den einzelnen Facetten gehörenden Texturen und überträgt diese perspektivisch korrigiert auf die Flächenelemente. Das so erzeugte fotorealistische Modell ist im VRML-Format exportierbar. PhotoModeler stellt überdies die Texturen separat in orthonormaler Ansicht als Bilder zu Verfügung.

Mit Hilfe eines interaktiven 3D-Viewers kann das Modell dynamisch visualisiert werden. Die Darstellung erfolgt wahlweise in orthografischer oder perspektivischer Sicht. Auch die umfassende Vermessung ist möglich: Die Raumkoordinaten beliebiger Punkte, alle Strecken bzw. Abstände und die Größen der Oberflächenelemente sind unmittelbar abrufbar. Schließlich kann das Modell für die weitere Verarbeitung im zugehörigen Koordinatensystem frei verschoben, gedreht und skaliert werden.

Sehr aufschlußreich für die Bewertung der Ergebnisse ist auch das "Residual Error Display": In allen Gitterpunkten werden die zugehörigen Fehlervektoren in beliebiger Skalierung dargestellt. Diese veranschaulichen die maximalen Abweichungen zwischen den ursprünglichen markierten und den später ermittelten 3D-Positionen. Alle erzeugten Daten sind als Textfiles exportierbar.


Bilder von unbekannter Herkunft auswertbar?

Um die 2D-Informationen aus den vorliegenden Aufnahmen korrekt in 3D-Informationen umrechnen zu können, benötigt PhotoModeler, wie bereits erläutert, entsprechend korrekte Daten über die Kamera(s). Nun kann es vorkommen, daß entsprechende Daten nicht vorliegen, z. B. wenn Bilder von unbekannten oder nicht mehr zugänglichen Kameras ausgewertet werden sollen. Auch hier können jedoch mit Hilfe der "inversen Kameras" zufriedenstellende Ergebnisse erreicht werden: In der Praxis lassen sich fast immer einige wenige Punkte oder Strecken finden, deren Koordinaten bzw. Längen bekannt sind oder sehr genau geschätzt werden können. Diese Werte sind in PhotoModeler als sog. Kontrollpunkte importierbar und ermöglichen dort die nachträgliche Bestimmung der benötigten Kameradaten und natürlich auch der zu vermessenden Punkte und Strecken. Auf diese Weise können auch "fremde" Aufnahmen oder Archiv-Bilder von zurückliegenden Vorgängen sinnvoll ausgewertet werden.


Wieviel Aufnahmen sind zu machen, und worauf muß dabei geachtet werden?

Die Zahl der erforderlichen Aufnahmen richtet sich nach mehreren Gesichtspunkten:

  • Größe der aufzulösenden Strukturen und Objektdetails
  • Modellumfang(Teilmodell, z. B. nur Gebäude-Fassade, oder Rundum- bzw. Komplettmodell)
  • Komplexität des Objektes bzw. der Szene (Verwinklungen, Abschattungen, Hinterschneidungen, ...)
  • Verhältnis von Objektgröße zu Bildformat (bestimmt von Objektiv-Brennweite und Aufnahme-Abstand)

Besonders hervorzuheben ist, daß Aufnahmen beliebiger Herkunft, Größe und Formatierung miteinander verwendet werden können, sofern die zugehörigen Kamera-Parameter bekannt sind. So sind etwa Weitwinkel-Übersichtsaufnahmen mit Tele-Detailaufnahmen kombinierbar.

Aus Sicherheitsgründen sollten stets mehr Aufnahmen als unbedingt erforderlich gemacht werden. Die zusätzlichen Material-, Entwicklungs- oder Speicherkosten sind fast immer gegenüber einem eventuell erforderlichen Zusatzaufwand vernachlässigbar.

Da jeder Objektpunkt zur Berechnung seiner 3D-Koordinaten auf mindestens zwei Aufnahmen sichtbar sein muß, ist auf ausreichende Überlappung der Aufnahmeperspektiven zu achten. Andererseits sollen benachbarte Perspektiven sich soweit unterscheiden, daß einander entsprechende Objektpunkte auf den zugehörigen Bildern signifikant gegeneinander verschoben sind. Hierdurch wird die Fehlerabweichung bei der 3D-Berechnung minimiert. Erfahrungsgemäß sind Perspektivänderungen im Bereich von ca. 15° bis 45° zu empfehlen. Selbstverständlich sollten die Bilder scharf, kontrastreich und möglichst formatfüllend sein. Für reine Vermessungszwecke sind Schwarz/Weiß-Aufnahmen völlig ausreichen, während für Grafikanwendungen oder Präsentationen und Animationen mit texturierten Modellen Farbaufnahmen zu empfehlen sind.


Wieviel Bilder und 3D-Punkte können maximal bearbeitet werden?

Mit Photo-Modeler können, abhängig von der Rechnerkapazität, beliebig viele Bilder und Punkte erfaßt werden, bearbeitet und verwaltet werden. Daher sind auch komplexe oder große Objekte mit sehr hoher Auflösung und Detailtreue zu vermessen


Wie hoch ist der Speicherbedarf für die Bilder?

Die erforderliche Bild-Speicherkapazität hängt ab von der Anzahl, Größe/Auflösung und Art (Schwarz/Weiß oder Farbe) der Bilder. Typische Parameter sind:

  • 640 x 480 S/W, entsprechend ca. 310 KB pro Aufnahme (Farbe: 0.93 MB)
  • 1280 x 1024 S/W, entsprechend ca. 1.3 MB pro Aufnahme (Farbe: 3.9 MB)
  • 3000 x 2000 S/W, entsprechend ca. 6.0 MB pro Aufnahme (Farbe: 18 MB)

Der Einsatz von Kompressionsverfahren sollte bei der Permanentspeicherung möglichst vermieden werden, da diese meistens einen Verlust an Auflösung und Genauigkeit bewirken.


Welche Bild- oder Grafikformate werden unterstützt?

Zur Auswertung müssen die Bilder in digitaler Form in den Rechner übertragen werden. Mögliche Formate sind Targa-TGA, TIFF, GIF, PCX, DCX, BMP, DIB, JPEG, WMF, WPG, PICT, IFF, PhotoShop-PSD und Kodak PhotoCD-PCD.

Abb. 3: Bildinhalt und Grafikformate


Bereits bekannte Informationen nutzbar?

Photo-Modeler gestattet den Import und die Berücksichtigung von Punkten, deren 3D-Koordinaten durch vorhergehende Messungen oder sonstige Vorgaben bereits bekannt sind. Solche als Kontrollpunkte bezeichneten Punkte bleiben während der 3D-Prozessierung unverändert und können zur Verbesserung der Modellgenauigkeit und der Konsistenz beitragen. Diese Möglichkeit ist für folgende Aufgabenstellungen sehr interessant:

  • Erzeugung einer Beschreibung für eine unbekannte Kamera ("Inverse Camera")
  • Perspektivische Anpassung der Ansichten an eine vorgegebene Orientierung
  • Optimierung des Camera Layout (bei zu wenigen/zu wenig verschiedenen Positionen)
  • Realisierung maximaler Genauigkeit bei Verfügbarkeit hochgenauer Kontrollpunkte

Können Modelle auch in anderen Programmen verwendet werden?

Von entscheidender Bedeutung für den Wert eines 3D-Programms ist die weitere Verwendbarkeit und Portierbarkeit der Ergebnisse. PhotoModeler liefert 3D-Modelle im Text- bzw. 3D-DXF-Format oder im VRML-Format. Texturen können mit PhotoModeler separat extrahiert und in orthonormal entzerrter Ansicht als TIFF-Bilder ausgegeben werden. Dies garantiert die problemlose Übertragung in alle marktbekannten Programme für CAD/Modellierung, Grafik, Illustration, Visualisierung und Animation sowie die Internet-Kommunikation.


Planung des Modellierungsprojektes

PhotoModeler behandelt jede Fotografie und deren Informationen zu erstellen eines 3D-Modells. PhotoModeler sichert den Stand der Arbeit in einer Projektdatei und erlaubt eine Wiederaufnahme des Projektes mit dieser Datei. Wenn das 3D-Modell komplett ist kann das Programm es in unterschiedliche Dateiformate exportieren. Ein Projekt kann zur weiteren Bearbeitung wieder aufgerufen werden.


Wichtige Grundregeln beim Fotografieren sollen hier noch einmal exemplarisch genannt sein.

Beim Fotografieren ist darauf zu achten:

  • möglichst einen rechten Winkel zwischen den Aufnahmen zu erreichen,
  • mindestens 3 Fotos aufzunehmen,
  • wichtige Punkte sollten auf mindestens 3 Fotos vorhanden sein,
  • eine große Überlappung zwischen benachbarten Fotografien einzuhalten,
  • wenn möglich, Aufnahmen oberhalb und unterhalb des Objektes zu machen,
  • viele Fotos aufzunehmen, am Start aber nur vier zu benutzen, bis andere Fotos bestimmt werden, und
  • die Distanz zwischen zwei sichtbaren und klar beschriebenen Punkten zu messen.

Die Richtlinien sind nicht streng zu verfolgen, aber man sollte sich ihrer bewußt sein. Je mehr man diese Richtlinien einhält, um so einfacher wird der Meßprozeß sein und desto genauer die Abmessungen.


Einzelfotografieprojekte

Photo-Modeler ist in der Lage einige Operationen auf Einzelfotografien anzuwenden, wenn genug Kontrollpunkte vorhanden sind. PhotoModeler kann Perspektiven zusammenfassen, Oberflächen zeichnen, 3D-Modelle mit Fotostrukturen exportieren und Ortho-Fotos bilden von einzelnen Fotografien.

Die Bedingungen für Einzelfotografieprojekte sind nicht so detailliert wie bei einem Multifotografieprojekt.

Die Hauptbedingungen sind:

  • Die Fotografien sind klar zu fokussieren.
  • Die Fotografien sind klar sichtbar und verteilen sich über das Bild.
  • Wenn man versucht alle Kameraparameters in ein "Inverse Camera" zurückzuholen, sollte die Fotografie eine Drei-Punkt-Perspektive haben.

Informationsdialog von Projekten

Folgende Informationen, die in einem Formblatt enthalten sind, die wirklich nützlich sein könnten, wenn Photo Modeler benutzt wird oder ein neues Projekt gebildet wird. Dieses erzeugte Formular kann für einen guten Überblick sorgen oder bei der Kontrolle von Szenen.

Angezeigt werden:

  • Datum/Zeit:
  • Ort:
  • Kameraname und Erzeuger:
  • Kamera-Serial-Nummer:
  • Brennweite der Linse: (Wenn Zoom, dazugehörige Brennweite)
  • Annähernde Distanz der Kamera zum Objekt:
  • Dimension des Objektes, Objektname:
  • Nummer der Kameraposition:
  • Nummer der aufgenommenen Fotos:
  • Höhe der Kameraposition oder Dreifußhöhe:
  • Wo Fotos in verschiedenen Winkeln aufgenommen wurden:
  • Wo Fotos in unterschiedlichen Distanzen aufgenommen wurden: