Capturing Reality trial

Een aantal dagen geleden heb ik een trial van nieuwe software uitgeprobeerd, een aantal van de features wil graag met jullie delen. In eerste instantie is Capturing Reality een programma dat 3D-modellen maakt op basis van fotogrammetrie net als Visual SFM,  Photoscan, Photomodeler of 123D Catch. Al deze programma’s maken in basis gebruik van hetzelfde algoritme/techniek ‘structure from motion’, waarbij in vele foto’s van hetzelfde object overeenkomende punten worden herkend, dat wordt de ‘sparse’ pointcloud genoemd; daarna wordt er nog een tweede keer gekeken naar overeenkomende punten op basis van de registratie die uit de eerste berekening is gekomen. Daaruit komt de ‘dense’ pointcloud, die ziet er al mooi uit maar de software kan dan in een volgende stap de puntenwolk omrekenen tot een gesloten mesh.
2015-12-07 16_46_35-New project - RealityCapture

Tot zo ver niks nieuws, Capturing Reality heeft echter nog wel een aantal trucjes die het vernieuwend maken.

Om te beginnen kunnen we na het maken van de sparse pointcloud een ‘reconstruction region’ aangeven, dat wil zeggen dat alleen objecten die binnen deze regio vallen worden gereconstrueerd. Dat is een hele verbetering ten opzichte van het handmatig per foto het gebied van interesse aanwijzen, zoals bijvoorbeeld in Photoscan.
2015-12-07 16_47_55-New project - RealityCapture

Verder kunnen we puntenwolken inladen, daarvoor moeten de puntenwolken eerst omgezet worden naar het ptx formaat, één van de standaarden in de puntenwolken industrie. De software leest de bestanden in slechts enkele seconden in en zet ze om naar zes afbeeldingen (als in een kubus). Uiteraard kun je zo veel puntenwolken inladen als je wilt. Geregistreerde puntenwolken kunnen als zodanig worden ingeladen. Verder kunnen er ook foto’s worden toegevoegd van hetzelfde object. Vervolgens laten we de software de eerste twee stappen van de fotogrammetrie uitvoeren. En krijgen we een ‘dense’ pointcloud van onze scans. Delen die we niet met scans hebben opgenomen maar wel met voldoende foto’s hebben vastgelegd zullen ook gereconstrueerd worden of in dichtheid worden verbeterd. Dit is iets nieuws voor de meesten, al zit er in Trimble Real Works al wel iets wat hier op lijkt.
2015-12-07 17_51_59-New project - RealityCapture
Maar nu komt de grootste truc – we kunnen de laatste stap van de fotogrammetrie ook uitvoeren en een mesh laten berekenen van de puntenwolk. Het detail van het mesh is afhankelijk van de puntenwolk en de eventuele foto’s, maar de resultaten zien er toch erg leuk uit. De meshes zijn te exporteren als .obj en .ply bestand en daarmee weer te openen met tal van andere software pakketten. Hieronder zien we eerst de puntenwolk van een kunstwerk in Zoetermeer en daaronder het resultaat zoals het uit Capturing Reality komt.

2015-12-07 16_58_39-Start
Puntenwolk data van het kunstwerk

Mesh van de puntenwolk.

Het werkt nog niet perfect en er zijn nog wel wat kleine bugs in het programma maar als je het mij vraagt, komt het in de buurt van de ‘heilige graal’ op het gebied van laserscannen. Namelijk van een puntenwolk een mesh maken in slechts enkele stappen. De software is nog tot 31 januari 2016 gratis uit te proberen, ik zou zeggen doen!
Capturing Reality

Expeditie Triceratops, Wyoming 2015

In 2013 was het Naturalis Biodiversity Centre op zoek naar een Tyranosaurus Rex in Wyoming in plaats daarvan vonden ze een aantal triceratops botten. Lichtelijk teleurgesteld ging de zoektocht naar t-rex verder en een jaar later al werden ze blij verrast met een prachtige t-rex. Nu Naturalis een t-rex heeft, willen ze graag de tijdgenoot en één van de belangrijkste voedingsbronnen voor de t-rex ook tentoonstellen. In 2015 is er een nieuwe expeditie opgezet om de triceratops resten uit te graven die twee jaar eerder al zijn gevonden. De expeditie werd geleid door Anne Schulp en bestond verder uit het team dat in Leiden aan de triceratops -schedel werkt. Daar maak ik ook deel van uit en ben daarom gevraagd om mee te komen. Mijn taak bestond uit het vastleggen van de hele opgraving en bepaalde botten in het bijzonder. De opgraving was meer dan een succes; het blijkt een unieke vondst te zijn met 5 verschillende individuen van verschillende leeftijden. Waar meestal alleen de schedels van de triceratops worden gevonden, worden op deze site alle verschillende botten gevonden.20141212_112823Om te beginnen heb ik met de Faro laserscanner het terrein gescand voor een grondige geologische analyse. Het laserscannen in een dergelijke omgeving is niet vanzelfsprekend of eenvoudig. Normaal gesproken zijn er altijd voldoende geometrische herkenningpunten en objecten om de referentiebollen te plaatsen maar midden in de prairie ligt dat wat lastiger. Vanuit het perspectief van een scanner is het een saaie omgeving met veel ruis (lage begroeiing zoals gras en hele lage salie struiken), verder een licht glooiend landschap met mini-canyons. Uiteraard heb ik van de opgravingssite meerdere scans gemaakt om alles goed in beeld te brengen. Helaas was een groot deel van de vondsten al ingepakt in gips of zelfs al volledig van de site weggehaald.laserscanning the prairieMet de handscanner heb ik voor de geoloog Pim Kaskes één van zijn proefsleuven ingescand om deze op een veel hogere resolutie vast te leggen.

Een andere belangrijke klus was in het zogenaamde ‘Black Hills Institute’ -inscannen van T-rex botten. De t-rex die Naturalis heeft gekocht is bijzonder volledig, toch ontbreekt er nog heel veel. Om in de tentoonstelling toch een volledige t-rex neer te kunnen zetten worden er 3D-scans gebruikt. het rechterbeen is vrijwel compleet gevonden en dat heb ik ingescand om het vervolgens digitaal te spiegelen. Dat 3D-model is een gesloten mesh en dus printable en gaat naar Ultimaker die het in 3D gaat printen, ‘et voila’ het linkerbeen zal in de zaal te zien zijn. Hiervoor heb ik gebruik gemaakt van de een Artec EVA, een witlichtscanner met een hoge nauwkeurigheid en resolutie.botten scannenAls laatste is er ook nog een helikoptervlucht gemaakt om een Digitaal Terrein Model (DTM) te maken van de hele omgeving op basis van fotogrammetrie. /Fotovlucht voor fotogrammetrie