فتوگرامتری برد کوتاه و کاربردهای آن در میراث فرهنگی

مستندنگاری و پس از آن آسیب نگاری پایه ای ترین مرحله در مطالعه، آسیب شناسی و یا احیای یک اثر تاریخی است. هر چه دقت روش مورد استفاده در مستندنگاری بالاتر باشد، به طبع آنالیزهای جامع تری صورت گرفته و نهایتا نتایج قابل قبول تری بدست خواهد آمد. یکی از بهترین روش های موجود در زمینه مستندنگاری وضعیت موجود یک اثر، فتوگرامتری برد کوتاه است.

فتوگرامتری برد کوتاه، علم، هنر و تکنیکی است که در آن با استفاده از تصاویر مختلفی که از یک جسم و یا یک محوطه توسط یک شخص اخذ می شود، می توان به تهیه مدل سه بعدی دقیق آن جسم پرداخت و پس از آن با تکیه بر مدل سه بعدی بدست آمده نقشه های متنوعی نظیر پلان، نما و مقاطع مختلف تولید نمود و با استفاده از این محصولات به مستندنگاری دقیق آن اثر و یا بنا پرداخت. مزیت این روش نسبت به دیگر روش های تهیه نقشه، سادگی و سرعت بالا به همراه هزینه کم تر و کیفیت بسیار بالاست.

انواع روش های مورد استفاده در فتوگرامتری برد کوتاه

روش تارگت مبنا:

در این روش تنها نقاطی از جسم مدلسازی شده و مختصات سه بعدی آنها بدست می آید که با علامت و یا تارگت مشخص شده باشد. از این روش بیشتر در کاربردهای صنعتی بویژه در بحث مانیتورینگ جابجایی و تغییر شکل استفاده می شود.

روش بدون تارگت (اتوماتیک):

با پیشرفت دوربین های دیجیتال و همچنین الگوریتم های فتوگرامتری، این امکان بوجود آمد که بتوان با استفاده از آنالیز تصاویر دیجیتالی که از یک جسم اخذ می شود، مدل سه بعدی کامل و دقیق آن جسم تهیه شود. در این روش دیگر نیازی به نصب تارگت بر روی جسم نبوده و علاوه بر آن مدلسازی بصورت اتوماتیک انجام می شود. مدل سه بعدی بدست آمده در این روش از لحاظ کیفیت و تعداد نقاط، قابل مقایسه با حالت تارگت مبنا نیست. از این روش معمولا در کاربردهای مهندسی معکوس، مستندنگاری آثار تاریخی، تهیه نقشه های توپوگرافی از محوطه های کوچک و همچنین مجسمه سازی و طراحی صنعتی استفاده می شود.

محصولات روش بدون تارگت فتوگرامتری برد کوتاه

• ابر نقطه سه بعدی رنگی

اولین و مهمترین محصول مدلسازی اتوماتیک فتوگرامتری برد کوتاه، ابر نقطه سه بعدی رنگی است. منظور از ابر نقطه، تراکم بسیار بالایی از نقاط برداشت شده از روی جسم است که به دلیل قرار گرفتن درکنار یکدیگر با تراکم بالا، مدل سه بعدی جسم را نمایش می دهند. علاوه بر اینکه نقاط دارای سه مختصات در فضای سه بعدی هستند، هر نقطه رنگ واقعی جسم را به همراه دارد. پس به دلیل قرار گرفتن تعداد میلیونی نقاط با رنگ مشخص در کنار یکدیگر، شما مدلی کاملا سه بعدی و با رنگ واقع از آن جسم را مشاهده خواهید کرد.

• مدل سه بعدی به همراه بافت واقعی

اگر از فضای گسسته ابرنقاط به یک فضای پیوسته برویم، می توانیم سطحی یکپارچه را برای مدل بدست آمده درنظر بگیریم و علاوه بر تولید یک فضای پیوسته، بافت واقعی جسم را هم بر روی آن قرار دهیم. به این حالت پیوسته از جسم با تصویر نمودن بافت واقعی آن، مدل سه بعدی با بافت واقعی گفته می شود. با استفاده از این مدل می توان به تهیه پلان، نقشه نما، سکشن و … دست یافت. از دیگر موارد مورد استفاده این محصول، تولید محصول سه بعدی ظریف و با کیفیت با استفاده از چاپگرهای سه بعدی است.

• ارتوفتو یا تصویر قائم

ارتوفتو تصویری قائم از یک نماست که در آن اعوجاج پرسپکتیو حذف شده است و با ترسیم بر روی این تصویر، می توان بصورت دقیق تمامی جزئیات را مستند نمود. در اصل ارتوفتو نوعی موزاییک عکسی است که از متصل نمودن تعداد زیادی تصاویر به یکدیگر و تبدیل آنها به یک تصویر بدست می آید. نکته قابل توجه اینجاست که در حین یکپارچه سازی این تصاویر، اعوجاج پرسپکتیو و دیگر اعوجاجات حذف شده و تصویر نهایی عاری از هرگونه اعوجاج و خطاست. مزیت بسیار مهم ارتوفتو علاوه بر کیفیت بسیار بالای آن در نمایش جزئیات، این است که با ترسیم بر روی تصویر ارتو در محیط های ترسیمی نظیر اتوکد، می توان به راحتی نقشه نما را با دقت بسیار بالا تهیه نمود.