Wykorzystanie aparatu cyfrowego telefonu komórkowego do wizualizacji 3D kapliczki

• Autorzy: Tokarczyk R. , Kolecki J. , Tokarczyk P.

Warianty tytułu

EN

Application of mobile digital camera in 3D visualization of shrine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono prace zmierzające do wizualizacji 3D zabytkowej kapliczki krakowskiej z zastosowaniem kamery cyfrowej aparatu komórkowego Nokia 6280 wyposażonej w obiektyw o stałym ogniskowaniu i dwumegapikselowa matryce CMOS. Poprzedzone one zostały badaniem fotogrametrycznej przydatności tej kamery na polu testowym AGH do kalibracji kamer bliskiego zasięgu. Porównano je z wynikami badania dwu innych aparatów cyfrowych: kompaktowego o stałym ogniskowaniu Olympus Camedia C120 oraz lustrzanki Minolta Dynax ze stałoogniskowym obiektywem 20 mm. Mimo słabo modelowanej dystorsji obiektywu aparatu komórkowego Nokia 6280 uzyskano w wyniku fotogrametrycznego wcięcia w przód dokładność względna pomiaru położenia punktu około 1/1230, co pozwala na wykorzystanie tej kamerki do wielu zagadnień pomiarowych. Jako przykład takiego zastosowania wykonano trójwymiarowa wizualizacje zabytkowej kapliczki, przy minimum prac terenowych. Modele na podstawie wykonanych stereogramów zbudowano i zwektoryzowano za pomocą autografu VSD, wykorzystując do orientacji bezwzględnej modeli wersje orientacji bezwzględnej etapami. Dalsze opracowanie wykonano z użyciem programu AutoCAD. Model krawędziowy obiektu został pokryty teksturami ze zdjęć i teksturami autorskimi. Kontrola utworzonego modelu kapliczki oparta na porównaniu długości odcinków pomierzonych na nim i pomiarem bezpośrednim wykazała, że dokładność pomiaru fotogrametrycznego jest wystarczająca dla dokładności wymaganej dla tego rodzaju obiektu.

EN

This paper describes all work leading to 3D visualisation of shrine in Krakow with the use of digital camera equipped in fixed-focus lens and 2 Mpix CMOS sensor built in Nokia 6280 mobile phone. They were preceded by the study of photogrammetric suitability of the camera on special test field used for close-range cameras, and the results were compared with two other digital cameras: compact free focus Olympus Camedia C120 digital camera and Minolta Dynax 5D digital SLR camera equipped with 20 mm lens. Despite poor modelling of lens distortion in Nokia 6280 digital camera, an absolute accuracy of 1/1230 was achieved using photogrammetric intersection. This result enables the use of this camera as a tool for various measurement issues. A 3D visualization of shrine with as few as possible field works was an example of such issue. Based on images, photogrammetric models were built and vectorised using VSD software and stage-absolute orientation of photogrammetric models. Further development was carried out using AutoCAD software. A wireframe model was covered with photo-realistic and user-defined textures. Control of constructed model was based on a comparison of segments measured in the field and on the model. It showed that accuracy of photogrammetric measurement is sufficient for this type of object.

Słowa kluczowe

PL

telefon komórkowy; kalibracja kamery; fotogrametria bliskiego zasięgu; wizualizacja 3D

EN

mobile telephone; close-range photogrammetry; camera calibration; 3D visualization

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 17b
• Strony: 769--779
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Tokarczyk R.

• Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Kolecki J.

• Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Tokarczyk P.

• Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• 1.Agapiou A., Georgeopoulos A., 2006. Photogrammetric Potential of Digital Camera in Handheld Gadgets for Digital Close Range Application. The 7th International Symposium od Virtual Reality, Archeology and Cultural Heritage VAST, Cypr. http://publicrepository. epoch-net.org/publications/VAST2006/project0.pdf
• 2.Boron A., Tokarczyk R., 1999. Ocena dokładności rekonstrukcji obiektu z wykorzystaniem aparatu cyfrowego Kodak DC 260. Zeszyty Naukowe AGH, Półrocznik Geodezja
• 3.Brown, D. C. 1971. Close-range camera calibration. Photogrammetric Engineering, 37(8)
• 4.Fraser C. S., 1980. Accuracy aspects of multiple focal setting self-calibration applied to non-metric camera. Papers 14th Congress of the International Society of Photogrammetry, Commission V, Hamburg 1980
• 5.Grün A., Akca D., 2007. Mobile Photogrammetry. Dreiländertagung SGPBF, DGPF und OVG, Muttenz, Switzerland, June 19-21, DGPF Tagungsband 16 / 2007 http://www.photogrammetry.ethz.ch/general/persons/devrim/2007CH_Gruen_and_Akca_H andy_Muttenz07_pressVer.pdf
• 6.Kolecki J., Tokarczyk R., 2007. Automatyczna identyfikacja punktów pola testowego AGH z wykorzystaniem pakietu MATLAB. Skróty referatów IV Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacyjne „Geoinformatyka – badania, zastosowania i kształcenie”, Dobczyce k. Krakowa, 11-13 października 2007 http://home.agh.edu.pl/~zfiit/sympozjum2007/Dobczyce_2007_streszczenia.pdf
• 7.Tokarczyk R., Boron A., 2000. Badanie cyfrowych aparatów fotograficznych dla potrzeb fotogrametrii bliskiego zasięgu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol.10
• 8.Tokarczyk R., Mitka M., 2002. Badanie fotogrametrycznego systemu trójwymiarowego pozycjonowania ciała dla celów rehabilitacji leczniczej. Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja T.8, Zeszyt 1
• 9.Tokarczyk R., 2007. Kalibracja kamer metrycznych i niemetrycznych (analogowych i cyfrowych) bliskiego zasięgu .http://home.agh.edu.pl/~tokarcz/ Wikipedia. 2007: http://en.wikipedia.org/wiki/Camera_phone
• 10.Wróbel A., Blicharz M., Lisowska-Woś A., Kubica M., 2007.Uwagi o biernej fotogrametrycznej inwentaryzacji zabytków wykonywanej przez fotografów amatorów. Skróty referatów IV Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacyjne „Geoinformatyka – badania, zastosowania i kształcenie”, Dobczyce k. Krakowa, 11-13 października 2007 http://home.agh.edu.pl/~zfiit/sympozjum2007/Dobczyce_2007_streszczenia.pdf
• 11.Wytyczne techniczne G-3.4, 1980. Inwentaryzacja zespołów urbanistycznych, zespołów zieleni i obiektów architektury .Główny Urząd Geodezji i Kartografii UM Orient. Orient, User Manual, TU Wien