Soluciones de escaneo 3D

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El mejor software de fotogrametría

2 mar 2023
15 minutos de lectura
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RESUMEN

En los últimos años, las barreras de entrada que una vez hicieron que la fotogrametría fuera inaccesible para la mayoría, principalmente por el precio y la tecnología disponible, se han aliviado considerablemente. Esto ha allanado el camino para una adopción más generalizada, incentivando el desarrollo de mejor software, más capaz y fácil de usar. Aquí, echamos un vistazo sobre lo que está disponible. Hablamos de compatibilidad, precios, pros y contras; y algunos otros detalles importantes, para ayudarte a buscar una solución para tus necesidades de fotogrametría.

Softwares a discutir
3DF Zephyr, Meshroom, VisualSFM, RealityCapture, Agisoft Metashape, Artec Studio
Plataformas
Windows, macOS, Linux, Debian/Ubuntu
Rango de precios
Gratis – $4,000

¿Qué es fotogrametría?

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Cuando los puntos de referencia de tolerancia se establecen en 1/500 de milímetro, es posible que desee buscar equipos de fotogrametría de grado metrológico.

Para los puristas, el término se usa estrictamente para el proceso de tomar mediciones confiables de fotografías. Foto–luz, gramma–escritura y metró–medida. Medición mediante luz. Su uso es más científico, más industrial, por así decirlo. Lo encontrarás en aplicaciones como inspección, análisis de deformación y otros casos de uso de medición de alta precisión.

Para muchos en las artes visuales y preservación del patrimonio, por ejemplo, su definición es simple: convertir imágenes en modelos 3D. Los historiadores lo usan para digitalizar especímenes arqueológicos a todo color, los artistas CGI para construir rápidamente activos para animación o desarrollo de juegos y, algunos aficionados, para imprimir modelos en 3D con el único propósito de presumir a sus invitados durante la cena en la conversación de sobremesa.

La llamaremos una técnica para reconstruir datos 3D a partir de imágenes 2D. Esta definición debe cubrir tanto la fotogrametría para metrología como lo que llamaremos fotogrametría para CGI.

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Barack Obama sentado frente a una configuración de fotogrametría hecha a la medida, que consta de 50 luces LED y 14 cámaras. Tomar múltiples fotos de la cara del presidente desde diferentes ángulos en cuestión de segundos permitió obtener datos de textura de alta calidad y luego combinarlos con escaneos 3D realizados con dos escáneres Eva de Artec, lo que resultó en el primer retrato 3D a todo color de un jefe de estado. Foto cortesía de la Casa Blanca.

¿Por qué fotogrametría?

Las limitaciones técnicas y de costos que solían hacer de la fotogrametría un área para profesionales sólo han disminuido progresivamente. Hoy, un teléfono inteligente que puede tomar fotos en 4K no es para nada algo de lo cual maravillarse. Las impresoras 3D de bajo costo, algunas con un precio tan bajo como USD $100, han hecho posible que una generación de entusiastas adopte la fotogrametría y produzca sus propios modelos 3D en casa, de principio a fin, sin mucho presupuesto.

Para la metrología, los usuarios se inclinan hacia la fotogrametría, ya que es increíblemente precisa y, aunque es mucho más barata que un tracker láser, proporciona resultados comparables.

Hay software, tanto de pago como gratuito, que le permitirá convertir imágenes a modelos 3D con relativa facilidad. Comencemos con las opciones gratuitas.

El mejor software gratis para fotogrametría

3DF Zephyr

Pros
  • Fácil de usar
  • Muchos materiales de apoyo y capacitación
  • Permite dibujo CAD, extracción de polilíneas y generación de secciones, trazados y curvas de nivel
  • Utiliza datos de LiDAR, TI, cámaras, videos y otros dispositivos
Contras
  • Solo disponible en Windows
  • La versión gratuita es extremadamente limitada
Formatos de archivo de salida

ply, obj, fbx, pdf 3D, u3d, dae, pts, ptx, xyz, txt, las, e57

SO

Windows 11/10/8.1/8 x64

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3DF Zephyr viene en tres versiones. En la parte superior de la gama, está la versión completa, que puedes pagar como una suscripción mensual o una sola vez por una licencia perpetua. También está 3DF Zephyr Lite, que ocupa el nivel medio, y 3DF Zephyr Free. La versión gratuita te brinda la posibilidad de construir modelos 3D, pero limita la cantidad de fotos que puedes usar a sólo 50. También puede usar sólo una GPU NVIDIA para mejorar el procesamiento, y las opciones de exportación están restringidas únicamente a mallas con textura JPEG y cargas a YouTube. 3DF Zephyr Free también proporciona herramientas de edición limitadas. Si bien estas restricciones pueden parecer inhibidoras, sigue siendo un gran lugar para comenzar si sólo deseas experimentar y tener una idea del software. Más tarde, puedes actualizar a niveles superiores sin estos límites y aprovechar las mayores opciones de exportación con nubes de puntos, mallas texturizadas, posiciones y distancias, y características como soporte para formatos de archivo de escáner láser, la capacidad de generar ortofotos, así como herramientas para topografía, GIS y CAD.

Enlace de descarga: https://www.3dflow.net/3df-zephyr-free

Meshroom

Pros
  • Código abierto
  • Completamente gratis
  • Fácil de usar
  • Soportado por una comunidad active de código abierto
Contras
  • Funcionalidad limitada en comparación con las soluciones de pago
  • Sin versión de macOS
Formatos de archivo de salida

abc, obj

SO
  • Windows
  • Linux
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Esta es una solución de código abierto que se basa en AliceVision, un marco de trabo de algoritmos de visión por computadora con reconstrucción 3D y seguimiento de cámaras. Tiene un editor de arrastrar y soltar fácil de usar y te brinda la capacidad de ajustar el flujo de trabajo, o canalización, o simplemente trabajar con el flujo de trabajo predeterminado con un solo clic. Esta flexibilidad hace que Meshroom sea amigable para principiantes y beneficioso para usuarios más avanzados.

Meshroom puede admitir más de 1,000 imágenes y es compatible con otro software de modelado 3D como Houdini, Blender, Maya y ZBrush. Puedes usarlo para, por ejemplo, agregar textura a una malla después de editarla en otras aplicaciones de modelado 3D. Los usuarios también se benefician de bibliotecas con algoritmos adicionales para la reconstrucción 3D, la identificación de objetivos y más.

VisualSFM

Pros
  • El flujo de trabajo de generación 3D es bastante simple
  • Completamente gratis, sin funciones restringidas
  • Bien documentado
Contras
  • No tiene una interfaz de usuario bien pulida
  • Requiere cierto conocimiento de la línea de comandos para un mayor control
  • Requiere software adicional para crear mallas o limpiar la nube de puntos
Formatos de archivo de salida

ply

SO
  • Windows
  • macOS
  • Linux
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El SFM en el título de esta solución significa Estructura Desde el Movimiento (Structure From Movement). Es una técnica para inferir información geométrica moviéndose alrededor de un objeto. A medida que un observador cambia de posición, los objetos que están más cerca de ellos parecen moverse más que los que están más lejos. Si haces los cálculos a partir de estas diferencias relativas, puedes determinar la estructura 3D de lo que se está observando. Los seres humanos también usan esta técnica. VisualSFM proporciona una interfaz gráfica de usuario para estos cálculos. Es una solución sencilla construida por el ingeniero de software de Google, Changchang Wu, para permitir a los usuarios generar modelos 3D a partir de imágenes 2D.

El proceso en sí se completa en cuatro pasos, que también se pueden ejecutar desde la línea de comandos si lo prefieres a través de la GUI. Los usuarios importan imágenes en VisualSFM, ejecutan la detección de características y la coincidencia de imágenes, la reconstrucción dispersa sigue a continuación y, finalmente, la reconstrucción densa. VisualSFM es gratuito para uso personal, sin fines de lucro, o uso académico.

Enlace de descarga: http://ccwu.me/vsfm/index.html

El mejor software pago para fotogrametría

RealityCapture

Pros
  • Interfaz bien diseñada
  • Totalmente equipado con todas las opciones
  • Tutoriales completos y soporte
Contras
  • Disponible sólo en Windows
Formatos de archivo de salida

jpg, png, XYZ, XYZRGB, tiff, bmp, dib, rle, jpeg, jpe, jfif, exif, exr, tif, wdp, jxr, dds, KML, KMZ, obj, ply, partlist, fbx, dxf, dae, bvh, htr, trc, asf, amc, c3d, aoa, mcd, wmv, mp4

SO

Windows

Precio
  • Licencias de pago por entrada: $10 por 3,500 créditos; $20 por 8,000 créditos
  • Licencia ilimitada: $3,750
 

 

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RealityCapture es una solución de fotogrametría con todas las funciones, que proporciona funcionalidad para crear escenas de realidad virtual, mallas 3D con textura, proyecciones ortográficas, mapas georreferenciados y más. Tiene una interfaz bien diseñada con un rico conjunto de características que le permite dejar que el software trabaje automáticamente a través de tareas más simples, o tomar el control manual para proyectos más complejos.

Este software también tiene herramientas para fusionar imágenes con escaneos láser, crear mallas triangulares herméticas, herramientas de coloración y texturizado, capacidades para ortoproyecciones y mapeo, mediciones de distancia, área y volumen, y más.

Enlace de descarga: https://www.capturingreality.com/realitycapture

Agisoft Metashape

Pros
  • Capacidades de procesamiento en red y en la nube
  • Base de conocimientos completa
  • Amplia lista de características
Contras
  • La Professional Edition es relativamente costosa: $ 3,499
  • La Standard Edition es asequible ($ 179) pero bastante limitada en funcionalidad, y no hay nivel intermedio
Formatos de archivo de salida
  • Formatos de textura: JPG, TIFF, PNG, BMP, OpenEXR, JPEG 2000
  • Formatos de calibración de la cámara: xml, ini, cal, dat
  • Formatos de mallas y nube de puntos: obj, ply, pts, las, laz, e57, u3d, dxf, oc3, cl3, 3ds, dae, abc, stl, fbx, wrl, glb, x3d, osgb, kmz
SO
  • Windows
  • macOS
  • Debian/Ubuntu
Precio
  • Professional Edition: $3,499
  • Standard Edition: $179
 

 

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Agisoft Metashape es una aplicación de fotogrametría rica en características, con soporte para diferentes tipos de imágenes: aéreas, de corto alcance y satelitales. Viene en dos versiones, Professional Edition, el nivel superior, y una Standard Edition. La edición profesional proporciona edición de nubes de puntos densas, tiene herramientas para la generación de Digital Surface y Digital Terrain Model (DSM / DTM), generación de ortomosaicos, soporte de escaneo láser, medición de distancia, área y volumen, y mucho más. También ofrece procesamiento en la nube para inspección, anotación y medición de resultados de procesamiento en un navegador web, y colaboración en equipos distribuidos. Además, los enlaces Python Scripting y Java están disponibles para la automatización y el procesamiento personalizados, y otras preferencias específicas del usuario en el flujo de trabajo.

La Standard Edition es más limitada, aunque ofreciendo una gama considerable de características, incluida la triangulación fotogramétrica, la generación y edición de nubes de puntos densos, la generación y texturización de modelos 3D, y más; pero se pierden otras como el procesamiento de red y nube, el módulo Python y la biblioteca Java, y toda una serie de herramientas de medición y análisis.

Enlace de descarga: https://www.agisoft.com/downloads/installer/

Artec Studio

Pros
  • Fácil de usar
  • Funciones de Escaneo-a-CAD
  • Precisión de hasta 2 micras
  • Alineación fácil y rápida de Malla-a-CAD
  • CGI nativo y capacidades de fotogrametría metrológica
  • Actualizado regularmente
  • Mucha documentación y material de apoyo
Contras
  • Compatible sólo con los escáneres de Artec 3D
  • Requiere que BootCamp funcione en ordenadores Apple
Formatos de archivo de salida
  • Malla: OBJ, PLY, WRL, STL, AOP, ASC, Disney PTEX, E57, XYZRGB
  • Nube de puntos (sólo Artec Ray): PTX, BTX, XYZ
  • Targets de referencia: OBS
  • Medidas: CSV, DXF, XML
  • CAD: STEP, IGES, X_T
SO
  • Windows
  • Vía Boot Camp en macOS
Precio
  • Prueba gratuita de 30 días
  • Suscripción anual:
  • Licencia de por vida con actualizaciones gratuitas:
 

 

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Artec Studio está diseñado principalmente para proporcionar un entorno y estructura para flujos de trabajo relacionados con el escaneo 3D. El software también ofrece potentes funciones para la fotogrametría.

Para casos de uso relacionados con la medición, Artec Studio tiene el complemento Artec Metrology Kit. Estás destinado a trabajar con el Kit de Metrología de Artec, que es una de las soluciones de fotogrametría más precisas del mercado y una gran alternativa a un tracker láser. Puedes importar imágenes y utilizarlas para generar nubes de puntos para su uso en aplicaciones relacionadas con medición, o como datos de referencia para escanear objetos y escenas grandes en 3D.

Artec Studio también tiene una función de Photo Texture. Esto permite a los usuarios agrupar imágenes de una cámara alrededor de datos de escaneo, de alta resolución y geométricamente precisos, y producir modelos 3D fotorrealistas a todo color. El software puede manejar conjuntos de datos de hasta 500 millones de polígonos, lo que significa que trabajar con objetos grandes en alta resolución no es un desafío.

Enlace de descarga: https://www.artec3d.com/3d-software/artec-studio

Conclusión

El conjunto de opciones, si estás buscando una solución de fotogrametría, es amplio y creciente. Las soluciones que hemos enumerado aquí son un gran lugar para comenzar tu búsqueda de una solución que se adapte a ti. En términos de funcionalidad, las opciones que hemos cubierto son bastante representativas de lo que normalmente ofrecerán los productos de la competencia en el mercado. La elección que finalmente elijas, por supuesto, estará determinada por tus necesidades, nivel de experiencia, recursos disponibles y preferencias personales.

Índice de contenidos
ESCRITO POR:
kanyanta-bw

Kanyanta Mubanga

Reportero técnico

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Durante la última década, los modelos de personajes y entornos en los videojuegos han avanzado a pasos agigantados, no sólo debido a las actualizaciones de hardware de las consolas de juego, sino también a la adopción de procesos de digitalización como la fotogrametría. Usando esta tecnología, ahora es posible crear mundos fotorrealistas que le proporcionan un nivel de inmersión sin precedentes a un creciente ejército de jugadores de todo el mundo. Aquellos familiarizados con la fotogrametría sabrán que efectivamente se trata de varias imágenes de un objeto recopiladas y transformadas en modelos 3D que luego presentan un nivel impresionantemente alto de calidad de textura. Pero, ¿cómo se está utilizando exactamente este proceso en la industria de los videojuegos? En el siguiente artículo, levantamos la tapa sobre el tema, cubriendo todo: desde los pasos del flujo de trabajo hasta la posibilidad de usar el escaneo 3D como alternativa.

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