Agisoft PhotoScan Manuale d'uso - Versione Professional, Versione 1.2
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___________________________________________________________________________________________________________ Agisoft PhotoScan Manuale d’Uso: Versione Professional , Versione 1.2 data pubblicazione 2016 Copyright © 2016 Agisoft LLC ____________________________________________________________________________________________________________
Indice dei contenuti Panoramica .............................................................................................................................................. v Come funziona ………………………………………………………………………………………………………………………. v Informazioni sul manuale ………………………………………………………………………………………………………. v 1. Installazione ........................................................................................................................................ 1 Requisiti di sistema ………………………………………………………………………………………………………………… 1 Accelerazione OpenCL …………………………………………………………………………………………………………… 1 Procedura di installazione ……………………………………………………………………………………………………. 2 Limitazioni della versione Demo ………………………………………………………………………..………........... 2 2. Acquisire le foto .................................................................................................................................. 4 Attrezzatura ………………………………………………………………………………………………………………………….. 4 Impostazioni della fotocamera ……………………………………………………………………………………………….. 4 Requisiti: oggetti / scene ………………………………………………………………………………………..........………. 4 Pre-‐elaborazione dell’immagine ……………………………………………………………………………………………. 4 Come agire sugli scenari ………………………………………………………………………………………………………… 5 Restrizioni ……………………………………………………………………………………………………………………………… 6 3. Flusso generale di lavoro ..................................................................................................................... 8 Impostazioni delle preferenze ………………………………………………………………………………………………... 8 Acquisisci foto ....………..…………………………………………………………………………………………………………… 8 Allinea foto …....……………………..……………………………………………..………………………………………………... 11 Generare una nube densa di punti …………………………………………………………………………………………. 14 Generare la mesh …………………………………………………………………………………………………………………… 15 Generare la texture del modello …………………………………………………………………………………………….. 17 Generare un mapping a piastrelle ………………………………………………………………………………………… 19 Generare un modello digitale di elevazione …………………………………………………………………………… 20 Generare un orthomosaico …………………………………….………………......................………………………… 21 Salvataggio dei risultati intermedi ………………………………………………………………………………………….. 22 Export dei risultati ………………………………………………………………………………………………………………….. 23 4. Riferimenti ............................................................................................................................................ 35 Calibrazione fotocamera ……….........................………………………………………………………………………… 35 Impostazione del sistema di coordinate ………...............…………………………..……………………………… 37 Ottimizzazione ………................................………………………………………………………………………………… 43 Lavorare con target codificati e non codificati ............................................................................. 46 5. Misurazioni ............................................................................................................................................ 48 Gestire le misure sulla mesh ………...........………………………………………………………………………………… 48 Gestire le misure sul modello DEM ………...............…………………….........……..……………………………… 49 Calcolare l'indice di vegetazione ………............................…………………………………………………..……… 51 6. Gestioni e modifiche .............................................................................................................................. 53 Utilizzare le maschere ………………………………......................………………………………………………………… 53 Gestione e modifica delle nuvole di punti ...……………………………………………………………………………. 57 Classificare i punti della nube densa …………………………………………………………………....……………….... 59 Gestione e modifica della geometria del modello ……………………………….…………………………………. 61 Gestione e modifica delle seamlines del modello Orthomosaico ................................................. 64 7. Automatizzare ....................................................................................................................................... 66 Usare i gruppi di foto (chunks) …………...........................………………………………………………………… 66 Elaborazione 4D …………………………………………………...........................................………………………….. 70 Gli script Phiton .............................................................................................................................. 72 8. Elaborazioni in Rete ................ .............................................................................................................. 73 Panoramica ……........................……………………………………………………...........………………………........... 73 Componenti dei gruppi di dati ……………………………….................…………………………………………………. 73 Settaggio dei gruppi di dati ……………………………………………………………....……………………………………… 74 Amministrare i gruppi di dati ……………...........…………………........………………………………………........... 76 _______________________________________________________________________________________ iii
Agisoft Photoscan Manuale d'uso _______________________________________________________________________________________ A. Interfaccia grafica utente ...................................................................................................................... 77 Applicazioni Window ……………………………………………………………………………………………………………….. 77 Menu dei comandi …………………………………………………………………………………………………………………… 81 Pulsanti della barra degli strumenti …………………………………………………………………………………………. 86 Pulsanti di scelta rapida ................................................................................................................. 88 B. Formati files supportati ........................................................................................................................ 91 Immagini ..........................................................................................................................…............ 91 Calibrazione delle fotocamere ………......................................................................................……… 91 Log dai dati di volo della fotocamera ............................................................................................ 91 Localizzazione GCP .…………………………………………………………………………………………………….……….…… 91 Parametri di orientamento interno ed esterno della fotocamera ................................................ 92 Punti di appoggio (tie points) ......................................................................................................... 92 Nuvola sparsa / densa di punti........................................................................................................ 92 Modello mesh ................................................................................................................................. 92 Texture ........................................................................................................................................... 93 Orthomosaico ................................................................................................................................ 93 Modelli digitali (DSM / DTM) ......................................................................................................... 93 Modello di mapping a piastrelle .................................................................................................... 94 Forme e contorni ........................................................................................................................... 94 C. Modelli di fotocamera .......................................................................................................................... 95 Frame delle fotocamere ............................................................................................................... 95 Fotocamere fisheye ………………………………………………………………………………………………………………… 96 Fotocamere sferiche (a proiezione equirettangolare) ……………………….....………………………………… 96 Fotocamere sferiche (a proiezione cilindrica) ………………………..................………………………………… 96 ________________________________________________________________________________ iv
_____________________________________________________ Panoramica Agisoft PhotoScan è una soluzione avanzata di modellazione 3D volta a creare contenuti-‐oggetti 3D di qualità professionale da immagini fisse. Basato sulla più recente tecnologia di ricostruzione multi-‐view 3D, opera con immagini arbitrarie ed è efficace sia in condizioni controllate e non controllate. Le foto possono essere prelevate da qualsiasi posizione, a condizione che l'oggetto da ricostruire sia visibile su almeno due foto. Sia l'allineamento delle immagini che la ricostruzione del modello 3D sono completamente automatizzati. Come funziona In generale l’obiettivo finale di PhotoScan è quello di generare la texture e il modello 3D attraverso l’utilizzo di un’attività fotografica. La procedura, dall’acquisizione del materiale fotografico alla generazione del modello 3D, è compresa in quattro fasi principali. 1. La prima fase è l'allineamento della fotocamera. In questa fase PhotoScan cerca i punti comuni sulle fotografie, calcola e determina la posizione della fotocamera per ogni immagine e affina i parametri di calibrazione della fotocamera. Come risultato genera una nuvola sparsa di punti e un insieme di posizioni della fotocamera. La nuvola sparsa dei punti rappresenta i risultati di allineamento delle foto e non sarà utilizzata direttamente nell'ulteriore procedura di costruzione del modello 3D (fatta eccezione per il metodo di ricostruzione dei punti base della nuvola sparsa). Tuttavia i dati ottenuti possono essere esportati per un ulteriore utilizzo in programmi esterni. Per esempio, la nuvola sparsa di punti può essere utilizzata come riferimento, in un editor 3D. Al contrario, il set di posizioni della fotocamera è necessaria per le successive elaborazioni del modello 3D in PhotoScan. 2. La fase successiva è la costruzione nube densa di punti. Sulla base delle posizioni di ripresa stimate delle camere, PhotoScan genera una nube densa di punti. La nube densa di punti può essere modificata e classificata prima di una attività di esportazione o prima della generazione della mesh del modello 3D. 3. La terza fase è la costruzione della mesh. PhotoScan ricostruisce una mesh poligonale 3D che rappresenta l'oggetto, basandosi sulla nube densa di punti ottenuta dal calcolo delle misure rilevate dalla superficie dell’oggetto fotografato. Esiste inoltre un metodo basato su una nuvola sparsa di punti per una più rapida generazione della geometria. Generalmente ci sono due metodi algoritmi disponibili in PhotoScan che possono essere applicati per generare la mesh 3D: Heigh Field -‐ per superfici piane Arbitrary -‐ per qualsiasi altro tipo di oggetto. Dopo aver generato la mesh, potrebbe essere necessario modificarla. Possono essere eseguite da PhotoScan alcune correzioni, come la decimazione della mesh, la rimozione di componenti staccati, la chiusura di buchi nella mesh, ecc. Per ulteriori editing complessi si può ricorrere a strumenti di editor 3D esterni. PhotoScan permette di esportare la mesh, modificarla con altro software e successivamente reimportarla in PhotoScan. 4. In seguito la geometria ricostruita (cioè la mesh), potrà essere strutturata e / o utilizzata per la generazione di orthofoto. Sono disponibili in PhotoScan diverse modalità di texturing, che troverete descritte nella sezione corrispondente di questo manuale, nonché nelle procedure orthomosaic e nelle procedure di generazione DEM. Informazioni sul manuale Fondamentalmente, la sequenza delle operazioni sopra descritte copre la maggior parte delle esigenze di elaborazione dei dati. Tutti queste operazioni vengono eseguite automaticamente in base ai parametri impostati dall'utente. Istruzioni su come ottenere queste operazioni e la descrizione dei parametri che controllano ogni passaggio, sono riportate nelle sezioni corrispondenti del Capitolo 3, Flusso generale di lavoro. In alcuni scenari di ripresa fotografica, il mascheramento di alcune regioni delle foto potrebbe essere richiesto per l’esclusione dal calcolo. Le applicazioni delle maschere di lavoro così come le opzioni di editing, disponibili in Photoscan sono descritte nel Capitolo 6, Gestioni e Modifiche ________________________________________________________________________________________________________________________ v
_______________________________________________________________________________________ Problemi di calibrazione delle fotocamere sono discussi nel Capiltolo 4, Riferimenti dove vengono descritte le funzionalità di ottimizzazione dei risultati di allineamento della fotocamera e vengono fornite indicazioni sul modello di riferimento. Un modello di riferimento, sia esso una mesh o una DEM serve come base per effettuare le misurazioni. Le procedure di misurazione di aree, volumi, profili sono affrontati nel Capitolo 5, Misurazioni, che comprende anche il calcolo degli indici di vegetazione. Il Capitolo 7, Automazione, descrive le possibilità di automatismi da utilizzare per un risparmio di tempo e risorse ad ottimizzare il flusso di lavoro.. Il Capitolo 8, Elaborazione in Rete illustra le linee guida su come organizzare il flusso di dati delle immagini in modo da distribuire il flusso di lavoro su più nodi di rete. E’ possibile che la ricostruzione del modello 3D richieda molto tempo. PhotoScan consente di esportare i risultati ottenuti e salvare dati intermedi in forma di file di progetto in qualsiasi fase del processo. Se non si ha familiarità con il concetto di progetto, una breve descrizione è data alla fine Capitolo 3, Flusso generale di lavoro. Nel manuale si possono trovare anche le istruzioni sulla procedura di installazione di PhotoScan e le regole di base per fare buone fotografie, cioè immagini che forniscano le più necessarie informazioni per la ricostruzione in 3D. Per informazioni consultare il Capitolo 1, Installazione e il Capitolo 2, Acquisire le foto. __________________________________________________________________________ v
__________________________________________________________________________ Capitolo 1. Installazione Requisiti di sistema Configurazione minima • Windows XP o superiore (32 o 64 bit), Mac OS X Snow Leopard o successivo, Debian / Ubuntu (64 bit) • Processore Intel Core 2 Duo o equivalente • 2 GB di RAM Configurazione consigliata • Windows XP o superiore (64 bit), Mac OS X Snow Leopard o successivo, Debian / Ubuntu (64 bit) • Processore Intel Core i7 • 12GB di RAM Il numero di foto che possono essere trattate da PhotoScan dipende dalla RAM disponibile e dai parametri di ricostruzione utilizzati. Supponendo che la risoluzione di una singola foto sia dell'ordine di 10 MPix, 2GB RAM saranno sufficienti per fare un modello basato su 20 a 30 foto; 12GB RAM permetteranno di elaborare fino a 200-‐300 fotografie. Accelerazione OpenCL PhotoScan supporta per la ricostruzione di mappe di profondità hardware grafici accelerati (GPU) indicate le sk: NVidia GeForce serie 8xxx e versioni successive. ATI Radeon HD serie 5xxx e versioni successive. PhotoScan è in grado di utilizzare appieno la potenza di elaborazione di qualsiasi dispositivo abilitato OpenCL durante l’attività di generazione della nube densa di punti, a condizione che i driver OpenCL per il dispositivo siano installati correttamente. Tuttavia, a causa del gran numero di diverse combinazioni di chip video, versioni di driver e sistemi operativi, Agisoft è comunque in grado di verificare e garantire la compatibilità di PhotoScan con ogni dispositivo e su ogni piattaforma. La tabella seguente elenca i dispositivi attualmente supportati (su piattaforma Windows). Presteremo particolare attenzione ai possibili problemi con PhotoScan, nell’esecuzione su questi dispositivi. Tabella 1.1. GPUs desktop supportate su piattaforma Windows NVIDIA AMD Quadro M6000 Radeon R9 290x GeForce GTX TITAN Radeon HD 7970 GeForce GTX 980 Radeon HD 6970 GeForce GTX 780 Radeon HD 6950 GeForce GTX 680 Radeon HD 6870 ________________________________________________________________________________________________________________________ 1
Installazione ________________________________________________________________________________________________________________________ NVIDIA AMD GeForce GTX 580 Radeon HD 5870 GeForce GTX 570 Radeon HD 5850 GeForce GTX 560 Radeon HD 5830 GeForce GTX 480 GeForce GTX 470 GeForce GTX 465 GeForce GTX 285 GeForce GTX 280 Sebbene PhotoScan dovrebbe essere in grado di utilizzare altri modelli di GPU gestiti sotto un diverso sistema operativo, Agisoft non garantisce il corretto funzionamento. Nota • Accelerazione OpenCL può essere attivata utilizzando la scheda OpenCL nella finestra di dialogo Preferenze. Per ciascun dispositivo OpenCL utilizzato, un core di CPU fisica dovrebbe essere disattivato per prestazioni ottimali. • L’ utilizzo di accelerazione OpenCL con chip video mobile o sk video integrate è sconsigliato a causa delle basse prestazioni di tali dispositivi. Procedura di installazione Installazione di PhotoScan su Microsoft Windows Per installare PhotoScan su Microsoft Windows aprire semplicemente il file msi scaricato e seguire le istruzioni. Installazione PhotoScan su Mac OS X Aprite l'immagine dmg scaricata e trascinare l'applicazione PhotoScan nella posizione desiderata sul disco. Installazione PhotoScan su Debian / Ubuntu Estrarre l'archivio scaricato con un kit di distribuzione programma nella posizione desiderata sul disco rigido. Avviare PhotoScan eseguendo lo script photoscan.sh dalla cartella del programma. Limitazioni della versione Demo Una volta che PhotoScan viene scaricato e installato sul vostro computer, è possibile eseguirlo sia in modalità Demo che in modalità di piena funzione. Per ogni avvio fino a quando verrà inserito un numero di serie, sarà visualizzato un box che offre due opzioni: (1) utilizzare PhotoScan in modalità demo o (2) inserire un numero di serie per confermare l'acquisto. La prima scelta è impostata di default, quindi se si sta ancora esplorando PhotoScan, click su Continua e PhotoScan continuerà in modalità demo. L'impiego di PhotoScan in modalità Demo non è limitata nel tempo. Diverse funzioni, tuttavia, non sono disponibili in questa modalità. Queste funzioni sono le seguenti: ________________________________________________________________________________________________________________________ 2
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