Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Slováci vyvinuli najrýchlejší systém pre digitalizáciu reálneho sveta z fotiek

Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
18. 11. 2019
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Súhra zrakového vnemu a mozgu prináša ľuďom naozaj zaujímavé zážitky. Využívajú to aj tvorcovia rôznych aplikácií virtuálnej reality, vrátane počítačových hier a tiež filmov. No a budúcnosť majú aj aplikácie, pri ktorých sa dokážete vo virtuálnej realite prechádzať reálnym svetom. V tomto smere pomáha aj skupina šikovných Slovákov. Vytvorili totiž zaujímavý systém, dokonca najrýchlejší na svete, ktorý pomáha zachytávať reálny svet v 3D podobe pomocou fotografií a vyspelých algoritmických metód.

Partia nadšencov fotogrametrie sa stretla ešte na vysokej škole. No vtedy možno ani len netušili, že už na akademickej pôde vytvoria základ softvéru, ktorý prepíše svetové dejiny digitalizácie reálneho sveta do 3D podoby. Výsledkom tvorivej práce šikovných mladých vývojárov je tak softvér RealityCapture, ktorý je zatiaľ najrýchlejší na svete vo vytváraní 3D modelov len z bežných fotografií.

„Dokážeme sa škálovať lineárne od počtu fotiek, to znamená, že keď tam dáte dvakrát viac fotiek, trvá to len dvakrát dlhšie. Pričom ako konkurenčné riešenia a vlastne aj metódy, ktoré boli publikované, sú typicky kvadratické. Keby ste dali 10x viac fotiek, tak to bude 100x dlhšie počítať, u nás to trvá len 10x dlhšie,“ vysvetľuje pán Michal Jančošek, zakladateľ, Capturing Reality.

Jadro softvéru RealityCapture bolo vytvorené v programovacom jazyku C++ a práve programátori, ktorí tento jazyk zvládajú, majú v slovenskom tíme otvorené dvere. Základom fungovania je pritom princíp fotogrametrie. Na vytvorenie 3D modelu tak nepotrebujete drahé laserové skenery, ale postačí aj fotoaparát v bežnom mobilnom telefóne. Prácu so softvérom pritom bez problémov zvládne akýkoľvek používateľ, ktorý si môže voľne dostupný softvér stiahnuť a nepotrebuje k tomu ani náročný hardvér.

„Fotky na celú obrazovku, ostré, treba fotiť za dobrých svetelných podmienok. Každá časť objektu musí byť aspoň na dvoch fotkách. To znamená, že napríklad odfotíme spredu a trošku zvrchu, a takto pokračujeme každých 10 stupňov dve fotky.“

Fotografie potom stačí presunúť z telefónu do programu a jedným klikom sa používateľ dostane k vytvoreniu modelu, ktorý si môže prehliadať v softvéri a prípadne aj objednať jeho vyexportovanie. Softvér pritom funguje tak, že pomocou pokročilých algoritmov hľadá na jednotlivých fotografiách korešpondencie, čiže spoločné znaky.

„Z týchto vlastne korešpondencií on dokáže automaticky spočítať, ako bol natočený a kde sa nachádzal ten fotoaparát. Následne, keď už má spočítané tieto polohy a orientácie fotoaparátu v čase, keď sa robili fotografie, tak vlastne sa zbehne nejaký iný algoritmus, ktorý spočíta tú 3D reprezentáciu toho objektu do formy nejakého polygonálneho meshu, ktorý je aj texturovaný a dá sa už ďalej exportovať a hrať sa s tým,“ dodáva pán Michal Jančošek, zakladateľ, Capturing Reality.

Takýmto spôsobom si bežní ľudia dokážu napríklad navždy uchovať doslova živé spomienky na svojich blízkych. Vytvorenie 3D modelu človeka totiž trvá len pár minút. A keď už máte takýto 3D model vytvorený, je už najmenším problémom si ho potom vytlačiť aj na 3D tlačiarni. Až neskutočnú rýchlosť tohto slovenského softvéru ocenili dokonca organizácie po celom svete.

„Môžem spomenúť organizáciu CyArk, ktorá po celom svete fotí kultúrne dedičstvá vyslovene za tým, aby sa zachovala tá kultúrna pamiatka. Ja môžem citovať ich prezidentku, ktorá povedala, že im to kompletne zmenilo ten spôsob ich žitia, aj to čo môžu dosiahnuť,“ hovorí pán Martin Bujňák, zakladateľ, Capturing Reality.

Výhodou fotogrametrie je tiež to, že 3D priestor je v počítači merateľný. Využiť ho vie aj architekt. Ten si napríklad dokáže zachytiť okolie stavby, do ktorého osadí vlastný model navrhovanej budovy, aby si ju investor vedel lepšie vizuálne predstaviť. Softvéru RealityCapture sa pritom veľmi rýchlo chytil aj herný priemysel, v ktorom pomáha k vytváraniu postáv a objektov. Dokonca sa stal pracovným nástrojom hollywoodskych filmárov. Vďaka nemu tak mohli diváci po celom svete vidieť vo filme Ghost in the Shell niektoré špeciálne vizuálne efekty.

„Kde boli také hologramy. Tie vznikli reálne tak, že sa zobralo 80 kamier, uprostred sa postavil herec a snímku po snímke sa ako keby zrekonštruoval do trojrozmerného priestoru. To je obrovské množstvo dát, keď si zoberieme, že 24 obrázkov za sekundu krát 80 fotografií, krát zhruba 20 minút. To sú stotisíce až milióny fotografií, ktoré potrebovali spracovať a my sme priniesli nástroj, ktorý to dokáže urobiť v priebehu pár dní,“ dopĺňa pán Martin Bujňák, zakladateľ, Capturing Reality.

Softvér RealityCapture je teda naozaj svetovým unikátom v oblasti pomoci digitalizácie reálneho sveta do jeho virtuálnej podoby. Jeho svetové prvenstvo v rýchlosti spracovania údajov ho tak predurčuje na využívanie v rôznych oblastiach. A možno sa raz tento slovenský unikát stane aj súčasťou výbavy v zdravotníctve budúcnosti.

Podobné články