최근 몇 년 동안, 3D 재구성을 위해 Insta360과 DJI Osmo와 같은 소비자 수준의 360° 카메라를 사용하는 것은 틈새 실험실 실험 이상의 것이되었습니다.

전 세계 수많은 기술 관행에서 작업 흐름은 매우 비슷해졌습니다.화면을 적직각 형식으로 내보냅니다처리된 이미지는 COLMAP에 입력되며, 여기서 카메라 포즈는 Structure-from-Motion (SfM) 를 사용하여 추정됩니다.그 결과 얻은 데이터는 Nerfstudio와 gsplat와 같은 오픈 소스 프레임워크를 사용하여 3D 가우스 스플래팅 (3DGS) 모델을 훈련합니다.풍부한 텍스처 특징과 일관된 조명으로 작은 환경에서, 결과 모델은 뛰어난 시각 품질을 제공할 수 있습니다.

또한 더 진보된 기술적인 접근도 있습니다. 예를 들어, 일부 작업 흐름은 원시 듀얼 피시 아이 프레임을 직접 입력으로 사용합니다.다른 사람들은 gsplat360 및 PFGS360와 같은 전문 파노라마 라스터화 프레임워크에 의존합니다.이 기술 접근법은 매우 활발한 오픈 소스 커뮤니티의 지원을 받아 계속 발전하고 있습니다.

결론은 분명합니다. 소비자용 360° 카메라는 3DGS 모델을 생산할 수 있습니다.

그렇다면 그 한계는 어디 있을까요?

위의 3D 재구성 작업 흐름이 작은 실내 방에서 전체 층, 야외 거리 및 넓은 숲으로 확장되면핵심 과제는 항상 한 가지 중요한 단계로 돌아갑니다.:카메라 포즈 추정.

순수 시각 기반 SfM에는 몇 가지 불가피한 한계가 있습니다.

• 질감 의존성:숲, 눈 덮인 지형, 큰 흰 벽, 유리 커튼 벽과 같은 약한 질감 환경에서는 특징 포인트를 맞추기가 어려울 수 있습니다.카메라 포즈가 흐르거나 전혀 계산되지 않을 수 있습니다..
• 조명 의존성:지하 주차장, 안쪽의 조명이 떨어지는 실내 공간, 또는 야간 환경에서는 신호와 소음 비율이 낮아지면 재구성 품질이 직접적으로 떨어질 수 있습니다.
• 긴 궤도에 떠다니는 것취득 경로가 길어지고 더 많은 루프 폐쇄가 포함될수록 축적된 오류가 더 중요해집니다. 결국 모델이 올바르게 정렬되거나 꿰매지 못할 수 있습니다.
• 실제 물리적 규모는 없습니다.SfM는 유사성 변환까지만 장면을 재구성합니다. 결과 모델은 본질적으로 한 미터의 길이를 모릅니다. 추가 스케일 참조, 캘리브레이션 객체,따라서 차원 측정에 필요한 제어점.

또 다른 실제적 과제는넓은 지역에서 수집된 데이터가 실패할 때 현장 조사를 반복하는 것은 비용이 많이 들 수 있습니다.많은 워크플로우에서, 운영자는 캡처된 이미지가 모델 훈련에 적합하는지 즉시 결정할 수 없습니다.그들은 종종 작업장에 돌아가서 데이터 세트의 특정 섹션을 사용할 수 없다는 것을 발견하기 전에 전체 COLMAP 워크플로를 실행해야합니다..

소비자용 360° 카메라는 이미 뛰어난 영상 성능을 제공하고 있으며, 주류 파노라마 카메라는 비용과 이미지 품질 측면에서 많은 자체 개발 조사 카메라를 능가 할 수 있습니다.

전체 솔루션의 약점은 이미징 하드웨어 자체가 아니라 실제 공간 측정을 지원할 수있는 안정적인 포즈 추정 시스템의 부족입니다.

순수 시각적 SfM 재구성의 근본적인 한계를 해결하기 위해, 약한 텍스처 환경에서의 실패, 저조한 빛 조건에서의 붕괴, 긴 궤도에 대한 이동,그리고 진정한 측정 척도가 부족하기 때문에.

휴대용 LiDAR SLAM 스캐닝 장치로서, TourPop는 초당 48,000점의 포인트 속도를 갖춘 LiDAR 센서와 통합된 전원 핸들, 제어 장치,데이터 저장 시스템이 장치에는 파노라마 영상 모듈이 내장되어 있지 않습니다. 대신 다양한 제3자 360° 카메라를 지원하는 표준화된 보편적 장착 인터페이스가 있습니다.사용자들이 기존의 영상 장비를 계속 활용할 수 있도록 하는 것.

두 센서 시스템은 명확하게 정의된 역할을 하고 함께 작동합니다.

디바이스의 궤도를 계산하기 위해 리다르 포인트 클라우드를 사용하여 투어팝은 포즈 추정에 대한 이미지 특징 일치에 의존하지 않습니다.그것은 숲과 눈이 덮인 지역과 같은 약한 질감 환경에서 안정적인 위치를 유지할 수 있습니다., 또한 주차 정류장 및 야간 장면과 같은 저조한 환경에서도 지속적인 장거리 획득은 상당한 누적 변동없이 수행 할 수 있습니다.

리더 관측은 또한 모델에 실제 물리적 규모를 제공하여 공간 차원이 실제 환경에 직접 대응하는지 보장합니다.사용자들은 현장에서 거리를 측정할 수 있습니다., 너비, 높이, 그리고 다른 공간 차원은 촬영된 장면에서 직접 나타납니다.

3DGS의 렌더링 품질은 원본 이미지의 품질에 크게 의존합니다.투어 팝은 구매 비용의 측면에서 온-인-원 공간 카메라에 비해 상당한 이점을 제공합니다., 영상 성능, 하드웨어 유연성

투어팝의 소프트웨어는 하이브리드 3DGS 훈련 아키텍처를 통합합니다.주요 공간 참조로 LiDAR 포인트 클라우드, 이미지 기반 SfM가 이미지 선택과 필터링에 보조 메커니즘으로 작용.

주요 장점은 다음과 같습니다.

• 보다 균일하고 구조화된 가우스점 분포, 순수 시각 기반 솔루션에서 흔히 발견되는 분산 부동점 소음을 크게 줄입니다.
• 약한 텍스처 또는 낮은 조명으로 복잡한 환경에서 안정적인 3D 재구성, 모델링 과정에 환경 조건의 영향을 줄입니다.

이 개념은"공간 카메라"산업 내에서 나타났고, 명확하게 정의된 기술적 가치 제안을 나타냅니다. 그것의 핵심 개념은 장치가 단순히 360 ° 파노라마 이미지를 캡처하지 않는다는 것입니다. 대신,기록합니다정확한 공간 위치와 측정 가능한 실제 세계 규모와 함께 완전한 공간 데이터.

투어팝은 동일한 기술 방향을 따르지만 차별화된 구현을 채택합니다.

오픈한 360° 카메라 아키텍처와 리다르 SLAM을 핵심 포지션 추정 기술로 결합합니다.

• 사용자들은 기존의 360° 카메라를 직접 투어팝에 장착하여 시각 영상 단위로 사용할 수 있습니다.
• 리더는 장치의 위치, 방향, 이동 거리와 실제 환경의 차원을 정확하게 결정하면서 완전한 공간 프레임워크를 구축합니다.
• 촬영 후, 출력은 단순히 파노라마 이미지들의 집합이 아니라 정확한 포즈 정보를 가진 파노라마의 연속입니다.측정 가능한 LiDAR 포인트 클라우드와 3D 가우스 스플래팅 모델.

간단히 말해서, TourPop upgrades a consumer-grade camera that can only capture panoramic imagery into a professional spatial data acquisition terminal capable of comprehensively recording three-dimensional spatial information.

개방적이고 모듈화된 카메라 아키텍처는 두 가지 실용적인 고려사항을 중심으로 설계되었습니다.

첫째, 조사 및 지도 하드웨어 분야에서 저렴한 비용과 우수한 이미지 품질을 결합하는 파노라마 이미지 센서를 독립적으로 개발하는 것이 어렵습니다.

둘째, 360° 카메라 제품은 비교적 짧은 제품 주기를 가지고 있으며 빠르게 진화합니다. 모듈형 호환성 아키텍처로 인해 TourPop 주 단위는 광범위한 카메라 모델을 지원 할 수 있습니다.사용자들이 카메라를 업그레이드하거나 새로운 세대의 360° 카메라가 시장에 진출하면, TourPop 시스템은 전체 인수 시스템을 교체하지 않고 계속 사용할 수 있습니다.

투어팝은 다양한 공간 데이터 제품을 생성할 수 있습니다.

• 색상화된 점 구름:실제 물리적 규모로 거리와 높이, 면적, 그리고 다른 공간 차원의 측정이 가능합니다.
• 3DGS 모델:사진 현실적인 시각 품질을 제공하며, 자유 관점 탐사 및 궤도 기반 탐색을 지원합니다.
• 포즈 태그로 표시된 파노라마 이미지:파노라마는 공간적으로 보고 탐색 할 수 있으며, 각 이미지는 환경 내의 정확한 위치를 포함합니다.
• 메시 모델:시각화, 편집 및 렌더링을 위해 타사 소프트웨어를 사용하여 이미지 및 / 또는 포인트 클라우드에서 생성됩니다.
• BIM 모델:엔지니어링 지향적인 정보 전달을 위해 타사 소프트웨어를 사용하여 추가 개발.

참고:메시 및 BIM 모델은 전문적인 타사 소프트웨어를 사용하여 추가 처리가 필요합니다.

1. 이미 360° 영상 장비를 소유하고 정기적으로 3DGS 재구성이나 대규모 공간 디지털화를 수행하는 사용자.
2. 실내 및 야외 공간 문서화, 문화 및 관광 디지털 프레젠테이션 및 실제 환경의 신속한 3D 재구성을 포함하는 응용 프로그램.
3. 공간 차원의 전반적인 표현이 필요하지만 밀리미터 수준의 조사 정확성에 대한 엄격한 요구 사항이없는 시나리오교통사고 현장의 빠른 3D 재구성, 산림 및 풍경 자원 조사 및 유사한 응용 프로그램.

정밀 조사 및 지도 제작 프로젝트밀리미터 수준의 측정 정확도.

투어팝은센티미터 수준, 빠른 실제 공간 획득 도구전체 스테이션이나 전문 3D 레이저 스캐너와 같은 고정도 조사 장비를 대체할 수 있는 것은 아닙니다.