Meshroom

Meshroom — программа для фотограмметрии и 3D-реконструкции, т.е. построения виртуальных трехмерных моделей на основе фотографий реальных объектов. Это полностью бесплатная программа с открытым исходным кодом. Приложение Meshroom подходит для компьютеров под управлением Windows 7/8/8.1/10/11 (поддерживаются только 64-битные системы). Интерфейс программы выполнен на английском языке.

зачем нужна программа Meshroom?

Программа Meshroom предназначена для преобразования серии упорядоченных и неупорядоченных статичных 2D-изображений в трехмерные модели с возможностью последующего их экспорта в различные 3D форматы. Приложение может использоваться в самых разных областях, где возникает необходимость такого преобразования — картография, архитектура, археология, создание 3D-анимации и 3D-эффектов для видео, разработка компьютерных игр и т.д.

Домашние пользователи зачастую используют Meshroom в качестве инструмента для разработки 3D-моделей с целью их последующей распечатки на 3D-принтере.

Как пользоваться программой Meshroom?

Самое сложное в фотограмметрии — получение четких изображений без размытия. Авторы Meshroom рекомендуют использовать для съемки штатив или короткую выдержку, чтобы избежать размытия, уменьшенную диафрагму для увеличения глубины резкости и пониженный уровень светочувствительности для минимизации шума. Съемку моделируемых объектов не обязательно выполнять с профессиональной камеры — подойдет и смартфон.

Одна из особенностей работы с Meshroom — создание своеобразного конвейера, состоящего из блоков с настройками/параметрами/функциями. Один такой блок выполняет свою задачу, затем передает сгенерированные данные в следующий блок — и так до конца. Некоторые блоки могут задействоваться в процессе создания 3D-модели несколько раз. Но все это — тонкости, требующие от пользователя навыков работы с 3D-графикой.

Однако от подготовки изображений до получения 3D-модели, которую можно, например, пустить в 3D-печать, в Meshroom пользователю предстоит проделать всего два шага (не считая съемки объекта):

1. Импорт изображений в программу. Meshroom самостоятельно определяет внутренние параметры камеры, основываясь на метаданных фотографий. Если они отсутствуют — не страшно, но это может негативно отразиться на качестве результата, а также потребует от пользователя самостоятельной тонкой настройки параметров камеры.
2. Визуализация. Так же — в автоматическом режиме — Meshroom сгенерирует на основе исходных данных сначала разреженное (жесткая структура объекта), а затем плотное облако точек (объект с плотной геометрической поверхностью). Уже на этом этапе появится возможность экспорта из программы файлов Alembic (разреженное облако) и OBJ (текстурированная сетка) с файлом настроек MTL и текстурами. Эти файлы можно будет импортировать в любой 3D-редактор для дальнейшей обработки или отправить в печать на 3D-принтер.

Но этим функциональные возможности программы Meshroom не заканчиваются. Работу с полученной 3D-моделью можно продолжить. Вот небольшая часть возможностей приложения:

• Создать высоко- или низкополигональную версию модели (т.е. выполнить ретопологию) с использованием функции автоматического прореживания сетки, позволяющей пользователю вручную указывать необходимое количество вершин. Чем больше вершин, тем выше разрешение 3D-модели на выходе, но и тем мощнее должен быть компьютер для ее создания.
• Наложить новую текстуру на 3D-модель (т.е. ретекстурировать модель). Вообще, после ретопологии этот шаг обязателен. Программа Meshroom предлагает множество настраиваемых параметров ретекстурирования. Более того, пользователь может создать текстуру в любом внешнем 3D-редакторе, а затем обратно импортировать ее в Meshroom для дальнейшей работы.
• Создать новые карты глубины для каждой камеры с целью повторной генерации плотного облака точек.

Конечно, приведенные выше функции программы Meshroom потребуют от пользователя навыков в обработке 3D-графики, т.к. процесс фотограмметрии заканчивается на первых двух шага, дальше идет процесс работы над полученным результатом.