Pro tvorbu jednoduchého trojrozměrného modelu nutně nepotřebujete profesionální výbavu a studio. Chci vám ukázat, že s trochou cviku si zvládnete udělat vlastní model nesložitého předmětu i z pohodlí domova. Potřebovat k tomu budete jen telefon s foťákem, počítač s programem 3DF Zephyr Free a dobré světlo. Nelekejte se, že návod vypadá dlouze – celý proces je velice jednoduchý, ale chtěla jsem vám jednotlivé kroky popsat raději podrobněji, ať máte pěkný výsledek.
Náledující postup stojí na principu fotogrammetrie, tedy na vytváření trojrozměrných modelů z dvourozměrných fotografií pořízených z mnoha různých pohledů. Speciální software je pak z fotografií schopný určit jejich umístění, díky čemuž následně vytvoří 3D rekonstrukci foceného předmětu. V základu to funguje tak, že s foťákem několikrát dokola obejdete sochu a vyfotíte ji ze všech možných úhlů, přičemž dbáte na to, aby se fotky vzájemně překrývaly. To znamená, že neuděláte jen čtyři fotky ze všech stran objektu, ale uděláte jich dokola třeba patnáct. Fotky pak naládujete do programu a ten si je díky jejich vzájemnému překrývání slepí dohromady a vytvoří 3D model. Pro kvalitní výsledek je však třeba dodržovat několik pravidel, která vám vysvětlím v jednotlivých krocích.
Příprava na focení
Stáhněte si program 3DF Zephyr Free. Jde o bezplatnou verzi profesionálního programu, která je limitovaná počtem nahraných fotek, kterých může být maximálně 50. Pro jednoduchý model to však stačí. Poté si najděte předmět, který budete chtít zpracovat. Vyberte něco, co má hladký, nelesklý a neprůhledný povrch, abyste při tvorbě modelu nenaráželi na zbytečné komplikace. Může to být soška, nějaká nesložitá dekorace, matná lahev, keramická váza apod. Do začátku doporučuji vybrat ještě jednodušší předmět, než vám tu budu ukazovat (neměla jsem zrovna nic vhodnějšího k dispozici 
).
S focením rozhodně počkejte na denní světlo, ale vyvarujte se přímému světlu, které by vrhalo ostré stíny. Čím rovnoměrněji bude předmět nasvícený, tím kvalitnější bude výsledek. Předmět si pak položte na stabilní místo, které budete moci pohodlně obejít ze všech stran i výškových úrovní. Já jsem si sošku postavila na malý stolek, který jsem přemístila na dobře osvícené místo.
Pravidla focení
Při focení předmětu si předem rozmyslete způsob, jakým budete postupovat.
- Předmět je nutné vyfotit ze tří různých výškových úrovní (spodní, střední a horní).
- Mezi foťákem a předmětem udržujte konstantní vzdálenost (záleží na velikosti objektu, ale je třeba, aby byl vidět na každém snímku celý).
- Mezi fotkami udržujte stejné rozestupy tak, aby se vzájemně překrývaly (alespoň z 60 % – možná se vám to bude zdát moc, ale software si pak dá fotky mnohem lépe dohromady).
- Pozor na to, že se fotky musí překrývat i v rámci výšky (a to alespoň z 30 %).
- Na každé výškové úrovni udělejte cca 15 fotek.
- Fotky musí být ostré.
Tři výškové úrovně focení a pravidelné rozestupy mezi fotografiemi.
(Zdroj: https://dinosaurpalaeo.wordpress.com/2013/12/20/photogrammetry-tutorial-3-turntables/)
Postup focení
- Začněte fotit spodní úroveň a postupně obejděte celý objekt dokola. Myslete na vzájemné horizontální překryvy.
- Stejně postupujte u střední úrovně (pozor na dodržování vertikálních překryvů).
- Focení dokončete horní úrovní.
- Fotky nahrajte do počítače. (Většinou se mi nechce jít pro kabel, takže si fotky snadno a rychle pošlu z telefonu skrze Úschovnu na mail a stáhnu si zip na pc.)
Import fotek do Zephyru a vytvoření modelu
- Otevřete Zephyr a v horní záložce Workflow vyberte New project.
- Klikněte na Next a nahrajte fotky (maximálně 50). (Pokud fotíte třeba na iPhone, tak ho software dokonce rozpozná včetně parametrů fotek. Když se tak ale nestane, tak automatická kalibrace postačí.)
- Dejte Next, v dalších krocích ponechte General/Default nastavení, dejte Next. Klikněte na Run v horní části okna. V závislosti na výkonu vašeho počítače budete čekat, než si program rekonstruuje snímky (více info dole v poznámce). Pokud nějaké nerekonstruuje, tak můžete buďto zkusit vyfotit dané snímky znovu, nebo (pokud to je jen pár snímků) zkusit vytvořit model i tak.
- Vytvoří se vám mračno bodů (bílé puntíky) a kolem nich modré obrazce, které představují polohu kamery. Jde ale jen o tzv. Sparse Point Cloud, tedy řídké mračno.
- V dalším kroku si vytvoříte hustější mračno bodů. Pod Workflow vyberete Advanced a Dense Point Cloud Generation. Tlačítkem Next se proklikejte až k oknu, kde zvolíte opět v horní části Run. Tento proces je náročnější na výpočetní výkon, tak buďte trpěliví. V tomto kroku by váš model měl začít dostávat svou podobu.
- Nyní je čas vytvořit skutečný 3D model. Jděte do Workflow, Advanced a zvolte Mesh Extraction. Opět se tlačítkem Next proklikejte až do závěrečného kroku a dejte Run.
- Jedním z posledních kroků je vytvoření realistické textury. Zvolte Workflow – Textured Mesh Generation – Next – Run.
- S modelem si můžete ještě různě pohrát. Můžete odstranit části, které tam nechcete – například stolek (jako v úvodní fotce), nebo nějaké chyby v rekonstrukci. Vše potřebné k tomu najdete pod záložkou Tools – Selection – Manual Selection. V pravém dolním rohu se vám pak otevře okno s dalšími detaily, kde můžete zvolit třeba Eliptic Tool. Pokud budete potřebovat invertovat výběr, tak nástroj k tomu najdete opět pod Tools – Selection – Invert Selection. Prozkoumejte si to a sami uvidíte, že ovládání je velice jednoduché.
- Po tom, co budete mít hotovo, je třeba model ještě uložit. To uděláte následovně – Export – Export Textured Mesh, vyberte formát OBJ (dobrá kompatibilita) a uložte.
- Paráda! 3D model máte na světě! 🙂
Model si můžete zobrazit přímo v Zephyru, nebo například v různých webových aplikacích. Často se využívá například Sketchfab, kde můžete najít i můj model (otevřete v Chromu). Na sošce můžete vidět mnoho nedostatků, které jsem schválně neupravovala – když se podíváte na vlasy, tak uvidíte, že jsem nevyfotila takový úhel, který by je dobře zabíral. Chtělo by to tedy přidat další fotku shora. Některé detaily na oblečení jsou rozmazané nebo zkreslené, ty by také chtěly doplnit. Využila jsem pro tvorbu ale všech 50 fotek, takže bych si ideálně měla v klidu sednout, naplánovat si focení za lepšího světla a opravdu dbát na kvalitu každé jedné fotky. Pro takovouto základní demonstraci to, myslím si, bohatě postačí.
Poznámka ke kvalitě fotek a výkonu počítače
– Fotila jsem v automatickém režimu na Xiaomi Redmi Note 12S – nejde tedy o žádné high-end fotky.
– Pokud máte stroj s lepší grafickou kartou, tak by všechny výpočty měly probíhat poměrně rychle. (Na notebooku s NVIDIA GeForce RTX 3050 všechny kroky trvají maximálně 2 minuty.) Pokud máte ale spíše obyč notebook, tak se obrňte trpělivostí a běžte si udělat kafe. Také zvolte vhodný model, u kterého třeba nebudete potřebovat všech 50 fotek. Vyzkoušejte a uvidíte.
Pokud byste potřebovali s čímkoli poradit, tak se mi klidně ozvěte na Facebooku. 🙂
