Note sulla densità

Benvenuti alla serie di tutorial dedicati a 3DF Zephyr.
Con questa ricetta, imparerai concetti relativi alla densità dei punti, alla densificazione e alla decimazione.
Sebbene questa guida non sia propriamente un tutorial, ne consigliamo la lettura per poter ottenere dei risultati migliori con Zephyr.
Questa guida è in particolare utile per chi si avvicina per la prima volta al mondo della modellazione 3D.

• Capire la correlazione tra dettagli e numero di punti

Intuitivamente, siamo portati a pensare che un numero maggiore di punti in una nuvola o di vertici in una mesh, comporta un numero maggiore di dettagli poichè sussistono più informazioni che descrivono la geometria 3D.
Questo è vero ma con certe riserve: come in fotografia la quantità di Megapixel non si traduce automaticamente in una fotografia migliore, nella modellazione 3D un numero di punti/vertici più alto non si traduce automaticamente in un modello migliore o con maggior dettaglio.
Non bisogna mai basarsi unicamente sul numero di punti/poligoni per eseguire comparazioni di qualità di un modello: assicuratevi di analizzare attentamente l’effettiva geometria e la quantità di dettagli estratta nei due modelli. Questo vale sia per i modelli generati manualmente, che per i modelli generati da un qualsiasi software di fotogrammetria o da hardware dedicato.

• Concetti generali

• I filtri di densificazione non inseriscono mai nuovi dettagli

Usare il filtro “densifica” non comporta l’aggiunta di maggiori dettagli: i punti generati con questo filtro vengono interpolati da quelli già esistenti, generalmente questo filtro viene utilizzato unicamente quando si desidera ottenere un numero di vertici bersaglio, utile se per esempio è necessario testare il modello in un motore grafico prima di eseguire correzioni con blender, maya, o software simili.
In generale, è molto meglio avere meno punti/poligoni (ma più accurati geometricamente) rispetto a molti punti meno accurati e/o interpolati. Qualora si necessiti di utilizzare questo filtro, si consiglia di utilizzarlo come ultimo passaggio prima dell’esportazione.
Se avete generato una nuvola densa/mesh che non vi soddisfa come dettagli estratti, si consiglia di utilizzare un approccio differente, come spiegato sotto.

• I filtri di semplificazione e ottimizzazione topologia possono rimuovere dettagli

Nella maggior parte dei casi, l’uso di uno strumento di semplificazione rimuoverà dei dettagli. L’utilizzo di uno strumento su tutta la nuvola/mesh tende a causare la perdita di dettagli poichè Zephyr non ha alcuna idea di quale possa essere l’area di maggior interesse per l’utente. Per evitare che ciò avvenga, vi consigliamo di applicare il filtro solo su di una sotto-selezione del vostro oggetto (questo è possibile da Zephyr 3.300) in modo da semplificare solo ciò che vi interessa. Quando si lavora con mesh con texture, si consiglia di creare diverse mesh con le diverse semplificazioni che vi interessano, e generare la mesh con texture su di esse, proprio per evitare una semplificazione su tutto l’oggetto.

• Il flusso di lavoro consigliato

Poichè la maggior parte delle persone necessita di ottenera una mesh con texture, ciò che consigliamo come flusso di lavoro generale è di ottenere in primo luogo una nuvola di punti densa/mesh che soddisfi il livello di dettaglio desiderato, dopodichè utilizzare il filtro di fotocoerenza mettendo a punto i parametri di risoluzione and area di riproiezione fino a raggiungere il numero di poligoni desiderato prima della generazione della mesh con texture.
 

• Consigli per la generazione di nuvole di punti

• Controllare sempre la bounding box

Il livello di discretizzazione nei parametri di Zephyr influenza direttamente il numero di punti che verrà generato. Assicuratevi quindi che la vostra bounding box sia delle dimensioni corrette per la vostra area di interesse. Se il volume è troppo grande, c’è il rischio che i punti siano troppo pochi o troppo distanti tra di loro per un risultato accettabile. Non ha senso utilizzare un livello di discretizzazione altissimo in un volume di ricostruzione estremamente grande quando si possono ottenere migliori risultati in minor tempo rimpicciolendo banalmente l’area di interesse.

• Aumentare la risoluzione nei parametri avanzati

Un modo per aumentare direttamente il numero di punti generati è quello di aumentare la risoluzione bersaglio nei parametri avanzati. Un valore maggiore tenderà a generare un maggior numero di punti. Ad ogni modo, prestate attenzione poichè aumentare questo valore aumenterà potenzialmente anche il rumore generato (soprattutto con fotografie dove è presente del micro rumore, fotografie non a fuoco e/o con un alto rumore dovuto all’alto valore ISO utilzzato). Ricordate inoltre che una risoluzione del 100% tende spesso ad aumentare il rumore di molto.

• Generare una mesh utilizzando il filtro di fotocoerenza

Anche in caso il vostro output desiderato sia una nuvola di punti densa, ricordatevi che potrebbe essere una buona idea generare anche la mesh. Grazie al filtro di fotocoerenza infatti, è possibile ottenere una mesh con una geometria più accurata della nuvola di punti densa. Una volta generata la mesh, non bisogna fare aItro se non click destro sull’oggetto e selezionare “estrai nuvola densa”.
 

• Consigli per la generazione della mesh

• Affidatevi ad una buona nuvola di punti

E’ consigliabile rigenerare la nuvola di punti densa utilizzando altri preset o toccando direttamente il filtro di riduzione rumore o gli altri strumenti disponibili in Zephyr per rimuovere manualmente il rumore (come ad esempio lo strumento di confidenza o con il lasso/selezione per colore) per ottenere una migliore nuvola densa prima di procedere con l’estrazione della mesh. Dare in input agli algoritmi di estrazione mesh una nuvola di punti non particolarmente di qualità, tendenzialmente non porterà a risultati eccelsi.

• Usate il filtro di fotocoerenza

Il miglior modo per aumentare il numero di vertici mantenendo (o addirittura migliorando) i dettagli è quello di utilizzare il filtro di fotocoerenza. I valori di risoluzione dell’immagine e area di riproiezione influenzano direttamente il numero finale di poligoni.