FOTOGRAMMETRIA E STEREORESTITUZIONE: Ricostruzione di una struttura (STEREO)

INDICE ESTERNO
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Abstract

Con questo tutorial vengono spiegate le operazioni base per utilizzare il software di fotogrammetria stereo.

Overview

Inseriamo le foto	Inseriamo i punti di riferimento	Il modello 3D

Premessa

"Stereo" è un software di stereorestituzione che permette di ricavare misure tridimensionali da due o più foto scattatte ad un oggetto da angolazioni diverse. Allo stato attuale il programma è ancora in una fase sperimentale (versione 0.2b), ma funzionante in tutte le sue parti. Il suo autore, Paul Sheer, non intende portare avanti lo siluppo.

Installazione

Chi non usa direttamente ArcheOS può installarsi il programma scaricandolo dal link. Di seguito vengono indicati brevemente i passaggi da eseguire per l'installazione:

1. scompattare il programma in /usr/src/
2. aprire con un editor il file "global.h" e modificare la TEMPDIR e la DATADIR (dove si desidera posizionare le immagini e il file di calibrazione)
3. dalla shell digitare "./configure" nella cartella /usr/src/stereo/
4. dalla shell digitare "make" nella cartella /usr/src/stereo/
   

I dati

1. le foto devono essere scattate all'oggetto da varie angolature ma comprendenti sempre i punti di calibrazione. Il programma è capace di leggere solo TIFF in bianco e nero. (immagine) (immagine)
2. un file di testo (.txt) composto dalle sole 3 coordinate separate da uno spazio (x y z) posizionate una sopra l'altra (immagine).

   x	y	z
   70.346576	34.37655	89.435
   71.907873	34.98985	89.234
   70.456789	35.75363	88.324
   70.345123	34.12347	88.324

Come iniziare

Apriamo il programma Stereo: accediamo al menù "Archaeology", quindi al sottomenù "Photogrammetry" ed infine clicchiamo su "Stereo". Carichiamo le le immagini utilizzando il tasto "Load Image" (immagine) e successivamente importiamo il file di calibrazione con il tasto "Load Calibration File" (immagine) (attenzione: questo è il momento di massima instabilità del programma; ricordarsi di salvare continuamente con il tasto "Save Previous Desktop"). Per ogni immagine caricata il programma apre due finestre. Nel "riquadro-foto principale" (immagine) è contenuta la foto scalata alla massima estensione e differenti bottoni-funzione, nel "riquadro-foto di ingrandimento" (immagine) è possibile ingrandire la foto cliccando il tasto destro del mouse, mentre con il tasto sinistro è possibile inserire un punto-coordinata. Iniziamo ora a inserire i quattro punti di coordinate all'interno delle due foto cliccando nel "riquadro-foto di ingrandimento" (l'ordine deve essere assolutamente quello riportato nel file di calibrazione) (immagine). Calibriamo entrambe le immagini con il tasto "Calibrate" nel "riquadro-foto principale". A questo punto le due foto sono calibrate; possiamo rimuovere tutti i punti cliccando sul tasto "Remove All" e si può iniziare a digitalizzare punti, linee, superfici, cerchi, cilindri ed ellissi.

La digitalizzazione

Arrivati a questo punto possiamo iniziare a selezionare i punti che ci interessano per costruire la nostra prima superficie. I punti devono essere selezionati con lo stesso ordine su entrambe le immagini. Se ci interessa ricavare le coordinate di un solo punto allora dobbiamo selezionare il tasto "Triangulate Point". Il tasto "Triangulate Multiple Points (Surface)" crea invece delle superfici. Una volta premuto questo tasto una nuova finestra chiederà 2 valori ("Enter Width" "Enter Heigh") la cui somma deve dare il numero di punti utilizzati per definire la superficie. Il programma crea delle superfici unendo dei triangoli; così per digitalizzare una superficie di quattro lati potranno essere sufficienti 4 punti presi in modo tale da formare una "Z" (alla domanda "Enter Width" "Enter Heigh" basterà inserire in entrambi i campi "2"). Per una superficie più grande (es. 8 punti) conviene continuare a prendere i punti a zig zag (alla domanda "Enter Width" "Enter Heigh" si può provare a inserire o "2" e "4" o "4" e "2"). A seconda dell'inserimento scelto la visualizzazione della nostra superficie cambia. Valutiamo quale è la conformazione migliore per i nostri scopi (si può cambiare direttamente il valore numerico di "With" e "Heigh" nella finestra blu del salvataggio dati).

La visualizzazione

Inserire nella parte più alta della finestra blu, dove vengono salvati i dati con le loro coordinate, la scritta "scale" seguita da uno spazio e dal numero della scala in cui si desidera vedere l'oggetto (in genere "1"). Inserire sotto scale la scritta "offset" seguita da uno spazio e da tre numeri separati da spazio. Indica la posizione della camera da cui si osserva l'oggetto (in genere funziona con i numeri medi delle 3 cordinate dell'oggetto seguita dal segno meno "-"). Cliccare all'interno della finestra blu con il mouse e premiamo Alt-R sulla tastiera (immagine). Salviamo i dati (un file .txt) dove nella cartella desiderata. Premiamo nuovamente Alt-R e i dati saranno visualizzati nella finestra ancora inutilizzata (immagine) (chi non fosse riuscito a crearsi il progetto può comunque provare il visualizzatore 3D scaricandosi il file e caricandolo dentro alla finestra blu con il comando "Open"). I tasti in alto a destra hanno il seguente significato:

1. "Shrink" ha la funzione di zoom out mentre,
2. "Enlarge" di zoom in,
3. "New rend" cambia il tipo di rendering
4. "Flat Tri" ha una funzione di smooth

n.b.: nella finesta blu il mouse non funziona sui tasti in alto (riesce solo ad aprire le finestre a scorrimento). Si possono utilizzare i tasti della tastiera dei rispettivi comandi oppure le frecce della tastiera per spostarsi ed il tasto enter/invio per selezionare.

Galleria fotografica

immagini
carichiamo il file di coordinate	importiamo le foto	apriamo il software Stereo	riquadro-foto di ingrandimento
riquadro-foto principale	inseriamo i punti coordinata	i punti visualizzati in 3D	i punti visualizzati in maniera testuale