RU:Phototexturing

From OpenStreetMap Wiki
Jump to: navigation, search
Доступные языки — Phototexturing
· Afrikaans · Alemannisch · aragonés · asturianu · azərbaycanca · Bahasa Indonesia · Bahasa Melayu · Bân-lâm-gú · Basa Jawa · Basa Sunda · Baso Minangkabau · bosanski · brezhoneg · català · čeština · corsu · dansk · Deutsch · eesti · English · español · Esperanto · estremeñu · euskara · français · Frysk · Gaeilge · Gàidhlig · galego · Hausa · hrvatski · Igbo · interlingua · Interlingue · isiXhosa · isiZulu · íslenska · italiano · Kiswahili · Kreyòl ayisyen · kréyòl gwadloupéyen · Kurdî · latviešu · Lëtzebuergesch · lietuvių · magyar · Malagasy · Malti · Nederlands · Nedersaksies · norsk bokmål · norsk nynorsk · occitan · Oromoo · oʻzbekcha/ўзбекча · Plattdüütsch · polski · português · română · shqip · slovenčina · slovenščina · Soomaaliga · suomi · svenska · Tiếng Việt · Türkçe · Vahcuengh · vèneto · Wolof · Yorùbá · Zazaki · српски / srpski · беларуская · български · қазақша · македонски · монгол · русский · тоҷикӣ · українська · Ελληνικά · Հայերեն · ქართული · नेपाली · मराठी · हिन्दी · भोजपुरी · অসমীয়া · বাংলা · ਪੰਜਾਬੀ · ગુજરાતી · ଓଡ଼ିଆ · தமிழ் · తెలుగు · ಕನ್ನಡ · മലയാളം · සිංහල · བོད་ཡིག · ไทย · မြန်မာဘာသာ · ລາວ · ភាសាខ្មែរ · ⵜⴰⵎⴰⵣⵉⵖⵜ ⵜⴰⵏⴰⵡⴰⵢⵜ‎ · አማርኛ · 한국어 · 日本語 · 中文(简体)‎ · 中文(繁體)‎ · 吴语 · 粵語 · ייִדיש · עברית · اردو · العربية · پښتو · سنڌي · فارسی · ދިވެހިބަސް

Эта страница содержит инструкции по созданию фототекстур для текстурирования трёхмерного окружения, для 3D модели города основанной на данных OSM. Подробности Вы можете узнать на следующей странице OSM-4D.

Автор: Marek Strassenburg-Kleciak

Перевод: Oksion

Определение

Фототекстура, это текстура созданная на основе цифровых изображений (фотографий). В рамках OSM применяемая для текстурирования фасадов зданий и других низкополигональных объектов 3D карты.


Заметка: На странице Seamlees textures Вы можете прочитать как из фотографий 
создавать текстуры для небольших (повторяющихся) частей фасада!

Процесс создания

Выбираем место съёмки

В идеале, нам следует выбирать такое место съёмки, чтобы фасад здания (фототекстуру которого мы хотим сделать) поместился в фотографию целиком.

MarekHowToFototexture4.jpg фасад здания полностью попадает в кадр

Но в реальных условиях, часто такое место выбрать невозможно...

MarekHowToFototexture5.jpg несколько посторонних сооружений загораживают нам наш кадр

...не стоит отчаиваться, выход есть. Достаточно сделать несколько фотографий из одного места, последовательно (снизу вверх, или слева на право) А затем объединить все фотографии в одну в любимом редакторе изображений (например в Gimp):

MarekHowToFototexture1.jpg Первая фотография

MarekHowToFototexture2.jpg Вторая фотография

MarekHowToFototexture3.jpg Третья фотография

Если вы делаете фототекстуру сложного здания, скорее всего вам понадобится сделать множество снимков со всех сторон, чтобы не запутаться в последовательности снимков используйте блокнот для записей, и/или GPS приёмник (внешний или встроенный в Вашу камеру). Уделяйте особое внимание углам здания, снимая их с точек P. Таким образом Вы можете увидеть различие в высотах зданий, а также точнее вычислить высоту при последующей обработке.

MarekHowToFototextureMakePreviewPicts.jpg Позиция для фотографирования (P)

"Простая архитектурная фотометрия"

Делая снимки ортогонально к фасаду здания, вы получаете не только превосходную текстуру, но и возможность определить размеры зданий. Так зная значения D и вы можете в последствии вычислить высоту здания по несложной формуле (смотрите картинку ниже).

Ортогональность

Ein frontal auf die Fassade aufgenommenes Bild ( sog. Orthophoto) erleichtert sehr die Herstellung einer Fototextur. Manchmal ist es hingegen unmöglich eine Textur zu machen, wenn die Fassade schräg fotografiert wurde.

Ортогональные фотографии почти не имеют перспективных искажений на фасаде фотографируемого объекта.

Если Вы не использовали широкоугольную оптику, то можете использовать фотографию фактически без дополнительных корректировок.


O - Объектив камеры H - Центр видоискателя камеры

MarekHowGetOrthogonalFototexture.jpg AB/D=A´B´/D´

вид сбоку

Ортогональные снимки:

На ортогональных к фасаду снимках геометрический центр изображения направлен строго перпендикулярно к фасаду здания. Поэтому, для равнинной местности расстояние от земли (S) до камеры (A) равно расстоянию от центра кадра (H) до поверхности земли в этой точке ()

MarekHowGetOrthogonalFototexture1.jpg

π = Плоскость фасада

Для определения размеров фасада удобно использовать нивелирную рейку При таком методе погрешность составляет не более 5%.


Простое определение высоты зданий

Самый простой способ определить приблизительную высоту это сфотографировать фасад и произвести анализ фотографии.

Подойдите вплотную к зданию и отметьте высоту на уровне вашего взгляда.

1. Als erstes wir müssen messen die Höhe He zwischen den eigenen Augen ( wichtig! )und dem Boden. (Bitte die Schuhe die man trägt berücksichtigen, nicht in Socken messen). Die Höhe notieren.

2. Marker zum Kennzeichnen der Höhe für die Fassaden vorbereiten (Kreppband, Klebezettel in heller, Licht reflektierender Farbe oder Ähnliches).


Step 1.: Der Marker wird an der Fassade exakt in der Augenhöhe He angebracht

( Man kann sich auch einen markanten Punkt in der Augenhöhe merken, falls vorhanden)

MarekHeightAcquisition1.jpg


Step 2.: Fassade frontal fotografieren: MarekHeightAcquisition2.jpg

"Frontal" bedeutet, dass der Marker sich in der Mitte des Bildes befindet wärend das Foto gemacht wird.

Aus dem Foto können wir die Höhe bis zu der Dachrinne ermitteln:

MarekHeightAcquisition3.jpg

die Genauigkeit der Höhenermittlung hängt von der Bildauflösung ab.


Ist uns unsere Augenhöhe He bekannt, können wir die Fassadenhöhe H errechnen,

da von dem Foto die Höhen He´, sowie gemessen werden können: H/He = H´/He´ also H = (H´/He´)*He


внимание:  не удивляйтесь - Fast die Hälfte des Bildes ist beim Frontalfoto der Bürgersteig oder Strasse. 
Spontan fotografiert jeder leicht nach oben um mehr Fassade zu sehen, es ist aber falsch.

Teilweise kann man in engen Gassen nicht genug Abstand zum fotografierter Fassade haben.

In diesem Fall muß man parallel zur Straße fotografieren und dabei achten dass der Marker gut sichtbar ist:


MarekHeightAcquisition4.jpg

M, die Bildmitte sollte sich dabei am Horizont befinden.


частота ошибок: Die selbstgemachten Test bei ca. dreistockingen Gebäuden (dessen Höhen bis zur Rinne mit Lasermessgerät erfasst wurden)

ergaben Abweichungen von ca. 3 bis 8% gemessener Höhe.

Свет и погодные условия

Постарайтесь делать фотографии одного здания за один раз, в течении небольшого промежутка времени. Таким образом Вы исключите разброс цветовой температуры в кадрах.

Следующие снимки были сделаны в разное время:

MarekDSC 0281.JPG MarekDSC 0280.JPG MarekDSC 0292.JPG
Раннее утро (восход) (фотография имеет желтый оттенок) Обед (солнце в зените) (Фотография слишком контрастна) Позднее пасмурное утро

Оптимальные условия для фотографирования - пасмурная погода (небо равномерно затянуто тучами).


Безоблачное небо, и яркое обеденное солнце, к сожалению, приводят к низкому качеству получаемых текстур. Это связано с излишней контрастностью получаемых снимков, а также с появлением нежелательных теней и бликов на отражающих поверхностях.


Определение баланса белого

Обычный лист белой бумаги (в идеале, специальный серый лист), позволит правильно настроить баланс белого на вашей фотокамере:

MarekWhitepointStart.jpg Исходная фотография


MarekWhitepointResult.jpg После корректировки в фото редакторе

Обычно автоматический режим фотокамеры даёт приемлемый результат баланса белого, но полностью полагаться на него не стоит. Если есть возможность, фотографируйте в формате RAW, это позволит точно настраивать баланс белого уже дома.


Очистка фотографий от нежелательных субъектов

По возможности, выбирайте место для фотосъёмки с которого не видно посторонних объектов (деревьев, дорожных знаков), либо их количество минимально.


Выберите для фотографирования день и время, когда на улице минимальное количество автомобилей и пешеходов. Делайте несколько кадров со штатива с небольшим временным промежутком. Таким образом, позже в фото редакторе совмещая фотографии Вы сможете убрать "мусор". Иногда, фотографируя особо важные здания, бывает полезно понаблюдать за солнцем, как ложатся тени от выступающих элементов (карнизов, вывесок, рекламных щитов и т.д.) на фасад здания.


MarekHowDeepShouldBeShadow.jpg

Избегайте фотографировать:

A. Повреждённые или грязные окна (за исключением исторических сооружений, когда такие дефекты являются неотъемлемой частью здания);

B. Шторы, жалюзи, цветы на подоконнике, людей;

C. Знаки, рекламу;

D. Сильные блики и отражения

MarekWhichElementsAreBadForTexturing.jpg

Важно: Если здание имеет множество окон, постарайтесь чтобы стёкла в окнах имели один цвет. 
Конечно за исключением цветного стекла.


Хотя использование широкоугольной оптики и позволяет сфотографировать всю стену одним кадром, но такой подход нежелателен, так как связан с существенными геометрическими искажениями фасада здания на полученной фотографии.
Есть методы коррекции, но они очень трудоёмки, и не всегда дают приемлемый результат.

Поэтому здания желательно фотографировать длиннофокусным телеобъективом (80 мм и больше). А потом склеивать кусочки в одно изображение в фото редакторе.

Часто бывает так, что деревья примыкают очень близко к фасаду здания и это является проблемой которую можно решить двумя методами:

  • участки фотографии где присутствуют деревья заменять в фото редакторе другими структурно идентичными участками скопированными с тех мест фотографии где отсутствуют деревья.
  • сделать несколько фотографий одного участка с разных мест а потом в фото редакторе объединить их. Учтите что в этом случае сначала нужно откорректировать перспективные искажения фотографии.


Дерево перед фасадом

MarekHowToDeleteTrees1.JPG MarekHowToDeleteTrees2.JPG
Часть фасада скрыта за деревом Ещё две дополнительные фотографии дают нам недостающее изображение фасада


Выравнивание цвета смежных поверхностей

Текстуры смежных поверхностей должны иметь одинаковые цвета.
Стена, огибающая угол, должна иметь один цвет (ни малейших отличий по обе стороны угла), кроме случаев, когда фасады действительно по-разному оштукатурены или покрашены.

Разность оттенков немедленно скажется на натуральности 3D модели. Порой, сложно будет понять, что же в ней "не так".

Очень полезно использовать небольшой лист белой бумаги, фотографируя его вместе с фасадом (при тех же настройках камеры). Тем самым в последствии вы точнее настроите баланс белого соседствующих областей.

Практические советы фотографу

  • Фотографируя заборы и решётки попробуйте скомпоновать кадр так, чтобы фоном выступало небо.
  • Если возможно, не используйте широкоугольный объектив (Объектива с фокусным расстоянием 50 мм и более будет достаточно).
  • Делайте больше фотографий для последующего создания повторяющихся текстур.
  • По возможности минимизируйте количество людей и автомобилей на фотографиях.
  • Фотографируя блестящие фасады используйте поляризационный фильтр, он позволит минимизировать блики.
  • Фотографируйте под небольшими углами до 15° отклонения от ортогональности.
  • При необходимости используйте штатив.
  • Получайте удовольствие от процесса фотосъёмки

Бесшовные текстуры

Бесшовной называется текстура которую можно "клонировать" бесконечно в любом направлении, при этом визуально нельзя будет определить место стыка.


Удаление личных данных с фототекстур

Сообществу OpenStreetMap следует избегать некоторых характерных ошибок допущенных Google.

Со всех изображений должны быть удалены объекты нарушающие права жителей на частную жизнь

К ним относятся:

  • Люди
  • Автомобили
  • Номера домов (А нужно-ли их удалять? прим. перевод.)

В частности, без согласования с домовладельцами частных коттеджей не желательно делать фотографии фасадов окруженых сплошным забором с высоты более 180 см. (по-русски, не фотографируйте то, что хотят скрыть владельца коттеджей за высоким забором).


Фотографии городских улиц, дорог, районов и любых общественных объектов возможно делать с любой высоты.

Технические особенности

разрешение

Разрешение изображения зависит от фотографируемого объекта и может немного различаться от объекта к объекту, но есть несколько правил:

  • Для фасадов зданий, пешеходных зон, улиц - должно быть не менее 5 см на пиксель.
  • Для исторических зданий рекомендуется 1 см на пиксель.

Формат

Несмотря на то, что формат Tiff (*.tiff) позволяет сохранять изображения с хорошим качеством, для текстур нужно использовать Jpg (*.jpg) либо PNG (*.png) Сохраняйте изображения в максимальном качестве.


Глубина цвета

Стандартно 24 Бита на изображение (8 бит на канал) Это вполне достаточно для текстур.

Пример

Следующая фототекстура была создана с использованием програмы AdobePhotoshop.

MarekDSC 0292.JPG MarekTextureDSC0292cleanedExample.jpg
Оригинальная фотография Готовая фототекстура