۴ مرحله برای ساختن یک مدل سه بعدی عالی با یک پهپاد

Jeff Foster، یک متخصص در حوزه مدلسازی سه بعدی تجربیات خود در این زمینه را با ما به اشتراک می گذارد

نوشته شده توسط Anya Lamb، مدیر مارکتینگ @DroneDeploy

همانگونه که در مسیر صنعت پهپادهای تجاری مان دیده ایم، هر روز افراد بیشتری (۳۰% کاربران ما) از پهپادها برای ساخت مدل های سه بعدی استفاده می کنند. ساخت یک مدل سه بعدی با DroneDeploy ساده است و در حقیقت، هر نقشه در بردارنده یک نمای مدل سه بعدی است. اما برای ساخت یک مدل با کیفیت بالا که از تمامی زوایا عالی به نظر برسد، به کار بیشتری نیاز داریم.

برای کمک به شما و برای اینکه ساخت یک مدل سه بعدی بهتر را بیاموزید، با یک کارشناس گفتگو کردیم و از او خواستیم تا نکات کاربردی خویش را با ما به اشتراک بگذارد.

Jeff Foster

Jeff Foster، موسس شرکت Sound Visions Media و مدیر ارشد Drone Coalition با مدل سازی سه بعدی بیگانه نیست. او از ابتدای دهه ۹۰ به مدل سازی سه بعدی، ارائه و انیمیشن مشغول بوده است و حتی ۱۰ کتاب نیز در این ارتباط تالیف نموده است. در سال ۲۰۱۲ Jeff و زمانی که از طرف DJI برای مرور پهپاد جدیدشان با او تماس گرفته شد، با شرکت Pro Video Coalition در حال نوشتن مقاله ای در ارتباط با دوربین های GoPro بود. او یک پهپاد را دریافت کرد، آن را به پرواز در آورد، “این همه چیز را تغییر می دهد”.

زمانی که Jeff برای اولین بار به ساخت مدل سه بعدی اقدام کرد، از نرم افزار دسکتاپ برای پردازش تصاویر استفاده نمود. سپس DroneDeploy را یافت.

“این بسیار سریع تر و تمیزتر است. خود مدل ها و قابلیت نمایش آنها به مردم از طریق یک لینک، شگفت انگیزند.” Jeff Foster

DJI Phantom 3

امروز، Jeff یک DJI Inspire 1 با دوربین های X3 و X5 و یک DJI Phantom 3 را به پرواز در می آورد. در این پست، او ما را با قدم هایی که برای ساخت یک مدل سه بعدی از خوابگاه های متروک نیروی دریایی در جزیره Treasure در نزدیکی سان فرانسیسکو، با استفاده از پهپاد حرفه ای Phantom 3 خود برداشته است آشنا می کند.

قدم اول: یک زمان برای پرواز انتخاب کنید

به گفته Jeff، یکی از مهم ترین مراحل در بکارگیری پهپادتان برای ساخت یک مدل سه بعدی انتخاب زمان مناسبی برای پرواز است. در کنار اجتناب از بادهای شدید یا باران، مهم است که زمانی را برگزینیم که شرایط نوری مناسبی داشته باشد.

Jeff گفت: “یک روز ابری بهترین حالت است، چرا که هیچ سایه قوی ای وجود نخواهد داشت. من معمولاً زمانی در حدود ظهر که کوتاه ترین سایه های ممکن را خواهیم داشت انتخاب می کنم، اما شما همیشه شانس پرواز در این زمان را نخواهید یافت.”

بدترین زمان روز؟ ابتدا یا انتهای روز، چرا که در این زمان ها سایه ها بلندتر بوده و بیشترین تاثیر را بر خروجی مدل خواهند داشت.

در ارتباط با پروژه خوابگاه های متروک نیروی دریایی، Jeff در حدود ساعت ۱۰ پیش از ظهر در یک روز نیمه ابری به پرواز پرداخت.

قدم دوم: تصویربرداری را بصورت نادیر انجام دهید

Jeff دوست دارد که کارش را با اخذ تصویربرداری نادیر و گرفتن عکس هایی که مستقیماً از بالا به پایین نگاه می کنند، با استفاده از اپلیکیشن پروازی مجانی DroneDeploy شروع کند. او به سادگی منطقه ای که می خواهد بر فرازش پرواز کند را به عنوان لایه نقشه ای مبنا مشخص نموده و اپلیکیشن برنامه پروازی را ایجاد می نماید. پس از یک ارزیابی ایمنی، پهپاد به طور خودکار از زمین بلند شده و بر فراز منطقه ای که مسیر پروازی خودکار تنظیم کرده است پرواز نموده، تصاویر را اخذ کرده و سپس به زمین می نشیند.

“من چندین سال است که پرواز می کنم و سایر نرم افزارهای نقشه برداری ای که بکار گرفته ام، کمی ترسناک بوده اند، چرا که همیشه کاری را که انتظار دارید را انجام نمی دهند. اپلیکیشن پروازی DroneDeploy بسیار قوی و مستحکم عمل کرده است و واقعاً شگفت انگیز است.” Jeff Foster

قدم سوم: دور سازه بچرخید تا تصاویر مایل تهیه کنید

اگر در حال تهیه مدل سه بعدی از یک زمین نسبتاً هموار هستید، یک پرواز بر فراز آن می تواند برای ساخت یک مدل خوب کافی باشد. اگرچه، اگر قصد مدل سازی یک سازه یا ساختار سنگی دارای شیب و یا دارای اضلاع مقعر و یا عمودی را دارید، تصاویر تهیه شده از بالا نمای مناسبی از همه اضلاع سازه را در اختیار قرار نمی دهند. به همین دلیل، Jeff دو پرواز مداری اضافه حول سازه را برای تهیه تصاویر مایل به منظور بهبود کیفیت مدل توصیه می کند. {کلیک برای توئیت}

“تهیه تصاویر مایل دستی، اضافه بر تصاویر بالاسری تهیه شده بصورت خودکار، نتایج بسیار بهتری را برای ما به ارمغان آورد” Jeff Foster

وارد کردن تصاویر مایل در مدل سه بعدی

وارد کردن تصاویر مایل در مدل سه بعدی در سمت راست، کیفیت مدل را نسبت به نمونه سمت چپ، بهبود چشم گیری داده است.

Jeff تصاویر مایل دستی را با دوران دوربین به میزان ۴۵ درجه و پرواز حول سازه در یک شعاع ثابت و در ارتفاع ثابتی نسبت به پرواز نادیر اصلی، تهیه می کند. او می گوید: “سپس تقریباً تا نصف ارتفاع پایین آمده و زاویه دوربین را نزدیک ۹۰ درجه تنظیم می کنم و مجدداً دور سازه می چرخم.”

این بسیار مهم است که در هنگام اخد تصاویر مایل از تصویر کردن افق در عکس هایتان اجتناب کنید. زمانی که Jeff آن دو پرواز مداری را انجام می دهد، با استفاده از ماشه دستی، شاتر دوربین را برای گرفتن هر عکس می بندد. اگرچه اگر شما به تازگی این کار را آغاز نموده اید، بهتر است که با پرواز بسیار آهسته و تنظیم دوربین از طریق اپلیکیشن پروازی پهپادتان برای اخذ خودکار تصاویر در هر ۳-۵ ثانیه، شروع کنید.

در برخی موارد، جایی که سازه پیچیده تر است و یا در بردارنده پیش آمدگی هایی (نظیر فضای زیر شیروانی در خانه ها) است، حتی ممکن است Jeff پرواز سومی را احتمالاً بصورت دستی از یک زاویه پایین تر و در حالیکه دوربین با زاویه ۹۰ درجه رو به بالا تنظیم شده است، انجام دهد.

مدلسازی خوابگاه های متروک نیروی دریایی

نمای فوق نشان دهنده چهار پرواز انجام شده برای مدلسازی خوابگاه های متروک نیروی دریایی است.

در خوابگاه های متروک نیروی دریایی، Jeff سه پرواز اضافه برای اخذ تصاویر مایل انجام داد. یکی در ارتفاع ۱۵۰ فوتی با زاویه ۴۵ درجه ای برای دوربین، و دیگری در ارتفاع ۷۰ فوت و با دوربین تنظیم شده در زاویه ای در حدود ۸۰ درجه. سپس او یک مرور نهایی را با زاویه ای حدود۳۰ درجه و در ارتفاع ۲۳۰ فوتی برای اخذ تصاویر کل ناحیه انجام داد. چهار پرواز، مشتمل بر پروازهای نادیر و مایل، در حدود ۴۵ دقیقه زمان برده و مساحتی در حدود ۱۰ جریب را پوشش دادند.

تصاویر نمونه از سه پرواز Jeff

قدم چهارم: تصاویر را پردازش نمایید تا مدل سه بعدی خود را ایجاد نمایید

به محض اتمام عملیات پروازی، Jeff 504 عکس تهیه شده از تمام ۴ پرواز را در DroneDeploy بارگذاری نموده و پردازش تصاویر به عنوان یک “سازه” را انتخاب کرد. پس از چند ساعت، پردازشگر مبتنی بر ابر DroneDeploy تمام تصاویر را به هم دوخته و مدل سه بعدی کامل شده بود!

مدلسازی سه بعدی

این نما در DroneDeploy نشان دهنده پوشش عکس های بکار گرفته شده در ایجاد مدل است. تصاویر پرواز نادیر به رنگ زرد، و تصاویر پروازهای مایل با کادر صورتی و بصورت نقطه خط نمایش داده شده اند.

مدل سه بعدی کامل شده را بررسی کنید

مدل سه بعدی تعاملی زیر را بررسی کنید و یا ویدئوی پرواز را مشاهده کنید.

یک ویدئوی پرواز سه بعدی از خوابگاه های متروک نیروی دریایی را ببینید

معمول ترین اشتباهات

Jeff می گوید که یکی از معمول ترین اشتباهات راهبران این است که “در کاری که می کنند ثابت قدم نیستند. متبحر شدن در پرواز به زمان نیاز دارد و برخی این زمان را بری یادگیری صرف نمی کنند.” او بیشتر توضیح می دهد که راهبران مبتدی “ممکن است در پرواز بصورت دستی، همپوشانی کافی بین تصاویر برای پوشش کافی از منطقه را در نظر نگیرند.” {کلیک برای توئیت}

چطور از این اشتباه اجتناب کنیم؟ “تمرین! تمرین! تمرین!” Jeff تمرین در فضاهای باز بزرگ و یا پرواز در خطوطی بسیار بیشتر از سه تا را توصیه می کند. برای کسب اطمینان از همپوشانی کافی بین تصاویر، عکس ها را با سرعت بیشتر تهیه کنید و سطح بیشتری روی سازه را پوشش دهید.

کاربردهای تجاری مدل های سه بعدی

علاقه مندان به پهپاد تنها گروهی نیستند که از پهپادها برای تهیه مدل های سه بعدی استفاده می کنند. سایت های ساخت و ساز غالباً از مدل های سه بعدی برای ارزیابی توپوگرافی یک سایت، تشخیص حرکات زمین، و پایش پیشرفت پروژه در مقایسه با برنامه های زمان بندی پروژه، استفاده می کنند. سایر صنایع نظیر استخراج معادن و بازرسی نیز مدل سازی سه بعدی پهپاد مبنا را بکار می گیرند.

Jeff در ارتباط با پتانسیل بکارگیری مدل های سه بعدی پهپاد مبنا در حفاظت از محیط زیست هیجان زده است. او آزمایشاتی در ارتباط با بکارگیری پهپادها برای سنجش و مدل سازی امواج بلند و کوتاه در امتداد سواحل را به انجام رسانده است. او می گوید: “شما می توانید تفاوت ها را در حالت سه بعدی ببینید. می توانید تاثیرات شهر سازی بر فرسایش در امتداد تلاب ها که اکنون و اینجا دارای اهمیت بسیاری هستند را ببینید.”