Che cosa è la photogrammetry?
La photogrammetry, o fotogrammetria in italiano, è l’insieme di processi che permette di creare un duplicato 3D di un oggetto, un luogo o perfino di una persona o un animale partendo da semplici fotografie e filmati in alta definizione.
Questa tecnica, in estrema sintesi, si avvale di diverse tecnologie per poter individuare punti specifici in fotografie differenti, per poi compiere delle triangolazioni attraverso sofisticati algoritmi matematici capaci di ricostruire una mappa di profondità di ciascun punto che compone le immagini (asse Z). I punti vengono poi rappresentati sotto forma di point cloud (letterlalmente nuvola di punti) in uno spazio 3D. I punti ottenuti possono essere sia impiegati come riferimento per la modellazione 3D, sia per la creazione di veri e propri modelli 3D solidi.
Successivamente è possibile “proiettare” le immagini fotografiche di partenza sul modello così ottenuto creando delle texture a colori da applicare al modello. Gli asset tridimensionali così ottenuti, possono poi essere importati in qualunque applicativo software di manipolazione 3D per essere ottimizzati e utilizzati per essere modificati, animati, e addirittura stampati.
Il vero tour virtuale a 360° per musei e alberghi
La tecnica della fotogrammetria può essere impiegata per offrire una esperienza di visita virtuale di altissimo livello a musei e gallerie d’arte.
Nelle più elementari tecniche di realtà virtuale nate tra gli anni ’70 e ‘80 (VR360) e tornata in auge oggi grazie alla possibilità di realizzare video con questa tecnologia, le immagini della location in oggetto vengono unite a formare una semplice sfera 3D ad alta definizione che può essere ruotata dall’utente, e che viene spesso usata per offrire dei semplici tour virtuali di alberghi e aziende.
Con la più evoluta 3D photogrammetry si ha la possibilità di creare ambienti 3D fotorelistici, i quali possono essere esplorati come all’interno di un videogame, e se abbinati ai moderni device mobili e le recenti app, sono in grado di donare una esperienza indimenticabile ai visitatori. Potranno girare intorno a sculture, guardare manufatti e bassorilievi da ogni angolazione, visitare edifici storici magnifici, e perché no, stampare in 3D direttamente da casa, piccoli souvenir 3D della loro visita, come portachiavi o miniature raffiguranti l’edificio appena visitato o magari una scultura in mostra.
La riproduzione 3D di opere d’arte è anche il modo migliore per preservarle e per renderle disponibili a studenti, insegnanti e studiosi i quali, fino ad oggi, erano costretti a limitare la loro esperienza a semplici riproduzioni fotografiche.
Anche le strutture come alberghi e ristoranti possono trarre enorme beneficio da questa tecnologia, la loro clientela potrà infatti avere una vera esperienza virtuale delle location prima di effettuare la prenotazione, o potranno mostrare ad amici e parenti i posti in cui hanno soggiornato o dove è avvenuta la cena del loro ultimo anniversario.
Questi sono solo pochi esempi di ciò che è possibile fare, ma sono sufficienti ad una mente creativa, ad intuirne il potenziale.
Vendere di più nel settore immobiliare si può
Nel settore immobiliare, sopratutto quello rivolto al lusso, offrire un tour virtuale ai potenziali clienti, lasciare che possano immaginare la loro vita nella nuova casa o come trascorreranno le loro vacanze nel nuovo immobile, può fare la differenza tra una vendita o un buco nell’acqua.
Le tecniche di fotogrammetria, come già visto per musei e alberghi, può offrire enormi vantaggi anche nel settore real estate. Mentre è abbastanza diffuso il tour virtuale per immobili ancora da costruire, grazie anche all’impiego dei modelli 3D messi a disposizione dagli architetti, quelli per immobili già edificati è una rarità, sopratutto qui in Italia.
L’avvento dell’e-commerce sta gradualmente mutando la mentalità dei consumatori, e molti di questi ormai preferiscono fare acquisti comodamente da casa, magari consultandosi prima dell’acquisto con amici e parenti, invece che affrontare le vie sempre più intasate delle città per giungere ad un punto vendita. Offrire loro una ottima esperienza remota significa non solo andare incontro a queste esigenze, ma dare anche la possibilità ad acquirenti stranieri di valutare con serenità l’acquisto, e da la possibilità al venditore di distinguersi dalla concorrenza che si limita al solito servizio fotografico, spesso scadente, e a qualche video fatto con il cellulare, o di concorrere con efficacia con i concorrenti internazionali più qualificati.
Questo vale anche per locali, bar, ristoranti e imbarcazioni. Il fulcro è saper mostrare al meglio l’oggetto della vendita o di soggiorno al potenziale compratore o cliente, e il metodo migliore è quello offerto dalle tecniche di 3D photogrammetry.
Anche i progetti industriali e architettonici ancora da realizzarsi possono essere valorizzati da questa tecnica. In moti casi infatti, poter inserire nel progetto delle rappresentazioni 3d dell’ambiente circostante nel quale sarà edificato l’immobile, permette sia ai progettisti di creare qualcosa che si integri al meglio nell’ambiente circostante, sia ai loro committenti di poter valutare il progetto in un contesto il più reale possibile.
In progetti di ristrutturazioni può senz’altro essere efficace presentare al committente tutti gli interventi da fare partendo da una ricostruzione fedele di come è l’edificio prima e di come potrebbe esserlo dopo, compiendo interventi virtuali direttamente sulla riproduzione creata con la tecnica del 3D photogrammetry.
Photogrammetry per App e Videogame
Nell’industria del gaming e della creazione di app i processi di 3d photogrammetry possono essere usati per creare asset 3D con un alto livello di realismo, impiegando però solo una frazione del tempo che sarebbe necessario per un artista 3d di ottenere gli stessi risultati partendo da zero e quindi con un notevole abbattimento dei costi e dei tempi, spesso ottenendo risultati di un livello di realismo tale da essere praticamente impossibili da creare se non attraverso questa tecnica.
Recentemente l’industria dei videogame e delle app mobile sta traendo grandi vantaggi da questa tecnologia, vista infatti la competitività nel settore, poter risparmiare tempo e denaro sulla creazione degli asset 3D, senza dover rinunciare alla qualità, può fare la differenza, portando anche piccole software house a competere con veri e propri colossi del settore, come i recenti successi fulminei di anonimi produttori di videogame per piattaforme mobile ha dimostrato.
Photogrammetry nel cinema e in tv
L’industria dell’intrattenimento è forse quella che ha tratto i maggiori benefici in termini commerciali dall’impiego di queste tecnologie. Il poter replicare in 3D intere location, oggetti e personaggi, in breve tempo, e con un alto livello di realismo anche disponendo di piccoli budget, ha spalancato le porte a infinite possibilità creative per registi e produttori, non necessariamente solo nell’impiego di effetti speciali. In moltissime produzioni infatti, l’impiego di tecniche e tecnologie 3D, una volta riservate ai soli generi fantascientifici e fantasy, è oggi accessibile a un numero sempre maggiore di produzioni. Ovviamente i modelli 3D così ottenuti possono certamente essere manipolati, animati, fatti esplodere, e così via, senza mettere in pericolo nessuno, ne tantomeno spendendo cifre astronomiche, ma possono anche essere impiegati per porre semplicemente gli attori in location spettacolari e utili alla narrazione, senza doversi allontanare dal teatro di posa, o popolare le scene con migliaia di comparse virtuali, disponendo di un cast limitatissimo.
La libertà creativa senza dubbio è un altro dei fattori da tenere in considerazione. I modelli creati grazie alla photogrammety infatti possono essere inquadrati da ogni direzione essendo tridimensionali, a differenza di quando si impiegano dei semplici sfondi fotografici i quali limitano enormemente le possibilità creative.
Per la tua produzione sarà semplice creare delle inquadrature aeree della location o movimenti di macchina molto articolati come quelli possibili con costosi crain montati su dolly, e sarebbe ben diverso che limitarsi ad una semplice camera fissa.
La 3D photogrammetry è anche il metodo più efficace per permettere agli artisti del 3D di inserire elementi in scene filmate. Per compiere una buona integrazione degli elementi in cgi, non solo è fondamentale compiere un 3d camera tracking in modo da riprodurre fedelmente i movimenti di macchina, ma in molti casi è necessario che elementi come ombre e riflessi generati dall’elemento da aggiungere interagiscano perfettamente con la scena. Se ad esempio la nostra scena filmata consiste in un vicolo con dei negozi ai lati, e vogliamo aggiungere alla scena una automobile che attraversa il vicolo, questa dovrà non solo integrarsi in termini prospettici, ma affinché il risultato sia credibile, il veicolo dovrà proiettare ombre coerenti con la scena e il suo riflesso dovrà apparire sulle vetrine dei negozi. Anche gli elementi della scena dovranno interagire allo stesso modo con il modello 3d dell’automobile. Per fare questo è necessario creare un duplicato 3d del set e farlo interagire con l’elemento virtuale da aggiungere. Avremo così creato 2 scene: la scena 3d contenete l’automobile e i vari elementi della scena ripresi dalla macchina da presa virtuale, e la scena filmata in origine. Compito degli artisti del digital compositing sarà poi quello di fondere insieme le due scene.
Anche nella produzione di documentari questa tecnica può essere impiegata per ricreare ambientazioni ormai distrutte o completamente trasformate nel tempo, ma che vivono ancora oggi in fotografie e filmati d’epoca. Con la fotogrammetria è possibile riportarle in vita, e mostrarle ai tuo spettatori.
Photogrammety in ambito forense e in archeologia
In ambito forense, unitamente con 3d camera & object tracking, il 3d photogrammetry è in molti casi l’unico modo per poter ricostruire scene del crimine o aree dove si sono verificati gravi incidenti, e dare modo agli inquirenti di valutare tutti gli elementi in modo preciso, anche a distanza di mesi o addirittura anni. Anche in ambito archeologico può essere usata per documentare minuziosamente reperti e ritrovamenti, anche nel caso di intere città che, dopo essere state accuratamente fotografate, grazie anche all’ausilio di droni e velivoli, possono essere riprodotte in 3D, dando la possibilità agli operatori di poter compiere studi approfonditi senza dover essere sul luogo o disporre del reperto oggetto dello studio.
Photogrammetry e stampa 3D
I modelli 3D ottenuti dai processi di photogrammety possono essere riprodotti dalle moderne stampanti 3D, sia in scala che in grandezza naturale, offrendo infinite possibilità, sia nel campo ingegneristico che in quello edile.
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