Son yıllarda, 3 boyutlu rekonstrüksiyon için Insta360 ve DJI Osmo gibi tüketici sınıfı 360° kameraları kullanmak, niş bir laboratuvar deneyinden çok daha fazlasına dönüştü.

Dünya çapında birçok teknik uygulamada, iş akışı dikkat çekici bir şekilde benzer hale geldi: bir operatör panoramik görüntüler çekmek için sahne etrafında 360° kamera taşır,Görüntüleri Ektirektangular formatında ihraç eder.İşlenmiş görüntüler COLMAP'a aktarılır ve kamera pozları Structure-from-Motion (SfM) kullanılarak tahmin edilir.Sonuçta elde edilen veriler daha sonra 3 boyutlu Gaussian Splatting (3DGS) modelini eğitmek için nerfstudio ve gsplat gibi açık kaynaklı çerçeveler kullanarak işlenir.Zengin doku özelliklerine ve tutarlı aydınlatmaya sahip küçük ortamlarda, elde edilen modeller mükemmel görsel kalite sağlayabilir.

Daha gelişmiş teknik yaklaşımlar da vardır. Örneğin, bazı iş akışları, çiğ çift balık gözü çerçevelerini doğrudan giriş olarak kullanır.Diğerleri gsplat360 ve PFGS360 gibi özel panoramik rasterizasyon çerçevelerine dayanırkenBu teknik yaklaşımlar, çok aktif açık kaynaklı toplulukların desteğiyle gelişmeye devam ediyor.

Sonuç açık: tüketici sınıfı 360° kameralar 3DGS modelleri üretme yeteneğine sahiptir.

Sınır nerede?

Yukarıdaki 3 boyutlu yeniden yapılandırma iş akışı, küçük kapalı odalardan, tüm katlar, açık sokaklar ve büyük orman alanları gibi daha büyük ortamlara yayıldığında,Temel zorluk sürekli olarak kritik bir aşamaya gelmektedir.:Kamera poz tahmin.

Tamamen görme tabanlı SfM'nin kaçınılmaz olarak birkaç sınırlaması vardır:

• Dokuma bağımlılığı:Ormanlar, karla kaplı arazi, büyük beyaz duvarlar ve cam perde duvarları gibi zayıf doku ortamlarında, özellik noktalarını eşleştirmek zor olabilir.Kamera pozları kayıp veya tamamen hesaplanamaz..
• Işık bağımlılığı:Yeraltı otoparklarında, kötü aydınlatılmış iç mekanlarda veya gece ortamlarında, görüntü sinyali-gürültü oranlarının azalması direk olarak yeniden yapılandırma kalitesini azaltabilir.
• Uzun yörüngelerde sürüklenmek:Alım rotası ne kadar uzun olursa ve döngü kapanışları ne kadar fazla olursa, birikmiş hatalar o kadar önemli olur.
• Gerçek bir fiziksel ölçek yok:SfM, bir sahneyi sadece benzerlik dönüşümüne kadar yeniden oluşturur. Sonuçta elde edilen modelin doğal olarak bir metre uzunluğunun ne olduğunu bilmiyor. Ek ölçek referansları, kalibrasyon nesneleri,Bu nedenle boyut ölçümleri için kontrol noktaları gereklidir..

Başka bir pratik zorluk daha var:Büyük bir alandan toplanan veriler başarısız olduğunda, saha araştırmasını tekrarlamak pahalıya mal olabilir.Birçok iş akışında, operatörler yakalanan görüntülerin model eğitimi için uygun olup olmadığını hemen belirleyemezler.Genellikle bir iş istasyonuna dönmek ve veri kümesinin belirli bölümlerinin kullanılamayacağını keşfetmeden önce tüm COLMAP iş akışını çalıştırmak zorundalar.

Tüketici sınıfı 360 ° kameralar zaten mükemmel görüntüleme performansı sunar ve ana akım panoramik kameralar maliyet ve görüntü kalitesi açısından birçok kendi kendine geliştirilen anket kameralarını geçebilir.

Toplam çözümün zayıf yönü görüntüleme donanımının kendisi değil, gerçek dünyadaki uzaysal ölçümü destekleyebilen istikrarlı bir poz tahmin sisteminin eksikliği.

Sadece görsel SfM yeniden yapılandırmasının temel sınırlamalarını gidermek için, zayıf doku ortamlarında arıza, düşük ışık koşullarında bozulma, uzun yörüngelerde sürüklenme,ve gerçek bir ölçüm ölçeğinin olmaması “TourPop” yeni bir çözüm sunuyor.

Elde tutulabilen bir LiDAR SLAM tarama cihazı olarak, TourPop, saniyede 48.000 puanlık bir nokta oranına sahip bir LiDAR sensörü ile birlikte entegre bir güç kolu, kontrol ünitesi,ve veri depolama sistemi. Cihaz, yerleşik bir panoramik görüntüleme modülü içermez. Bunun yerine, çok çeşitli üçüncü taraf 360 ° kameraları destekleyen standart bir evrensel montaj arabirimine sahiptir.Kullanıcıların mevcut görüntüleme ekipmanlarından yararlanmaya devam etmelerine izin vermek.

Bu iki algılama sistemi açıkça rollerini belirlemiş ve birlikte çalışmaktadır:

Cihazın yörüngesini hesaplamak için LiDAR nokta bulutlarını kullanarak, TourPop poz tahmini için görüntü özellik eşleşmesine güvenmez.Ormanlar ve karla kaplı alanlar gibi zayıf doku ortamlarında sabit konumlandırmayı koruyabilir, ayrıca park garajları ve gece sahneleri gibi zayıf ışık ortamlarında da yapılabilir.

LiDAR gözlemleri, modeli gerçek bir fiziksel ölçekle de sağlar ve mekansal boyutların doğrudan gerçek dünya ortamına karşılık gelmesini sağlar.Kullanıcılar mesafe ölçümlerini yerinde gerçekleştirebilirler., genişlikleri, yükseklikleri ve diğer uzaysal boyutları doğrudan yakalanan sahne içinde.

3DGS'nin görüntüleme kalitesi orijinal görüntü kalitesine çok bağlıdır.TourPop, satın alma maliyeti açısından tümünde bir uzaylı kameralara kıyasla önemli avantajlar sunar, görüntüleme performansı ve donanım esnekliği.

TourPop'un yazılımı hibrit bir 3DGS eğitim mimarisini entegre eder.Birincil mekansal referans olarak LiDAR nokta bulutları, görüntü tabanlı SfM ile görüntü seçimi ve filtreleme için yardımcı bir mekanizma olarak hizmet vermektedir.

Ana avantajları şunlardır:

• Daha düzenli ve yapılandırılmış Gauss nokta dağılımı, tamamen görme tabanlı çözümlerde yaygın olarak bulunan dağılmış yüzen nokta gürültüsünü önemli ölçüde azaltır.
• Zayıf dokular veya düşük aydınlatma ile karmaşık ortamlarda istikrarlı 3 boyutlu yeniden yapılandırma, modelleme sürecine çevresel koşulların etkisini azaltır.

Bu kavram"uzay kamerası"Endüstri içinde ortaya çıkmış, açıkça tanımlanmış bir teknolojik değer önerisini temsil ediyor. Temel kavramı, cihazın sadece 360° panoramik görüntüleri yakalamamasıdır.Kaydediyor.Tam uzaysal veriler, doğru uzaysal pozisyonlar ve ölçülebilir gerçek dünya ölçeği ile birlikte.

TourPop, farklı bir uygulama kabul ederken aynı teknolojik yönü takip ediyor:

Temel poz tahmin teknolojisi olarak LiDAR SLAM ile birleştirilen açık 360 ° kamera mimarisi.

• Kullanıcılar mevcut 360 ° kameralarını doğrudan TourPop'a monte edebilir ve görsel görüntüleme birimi olarak kullanabilirler.
• LiDAR, cihazın konumunu, yönelimini, hareket mesafesini ve çevrenin gerçek dünya boyutlarını doğru bir şekilde belirlerken tam bir mekansal çerçeve oluşturur.
• Alındıktan sonra, çıkış basit bir panoramik görüntü koleksiyonu değil, doğru poz bilgisi ile bir dizi panoramadır.ölçülebilir LiDAR nokta bulutları ve 3D Gaussian Splatting modelleri ile birlikte.

Basitçe söylemek gerekirse, 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.

Açık, modüler kamera mimarisi iki pratik düşünce etrafında tasarlanmıştır.

Birincisi, anket ve haritalama donanımı sektöründe, hem düşük maliyetli hem de mükemmel görüntü kalitesini birleştiren bir panoramik görüntü sensörü bağımsız olarak geliştirmek zordur.

İkincisi, 360 ° kamera ürünlerinin nispeten kısa ürün döngüleri vardır ve hızla gelişir.Kullanıcılar kameralarını yükselttiklerinde veya yeni nesil 360° kameralar piyasaya girdiğinde, TourPop sistemi, tüm satın alma sistemini değiştirmeden kullanmaya devam edebilir.

TourPop, bir dizi mekansal veri ürünü oluşturabilir:

• Renkli nokta bulutları:Gerçek bir fiziksel ölçekle, mesafe, yükseklik, alan ve diğer mekansal boyutların ölçümünü sağlar.
• 3DGS modelleri:Foto-gerçekçi görsel kalitesi sağlayan, serbest bakış noktası keşfi ve yörüngesine dayalı navigasyon desteği.
• Pose-Tagged Panoramik Görüntüler:Panoramalar, her bir görüntünün çevredeki kesin konumunu içeren uzaysal olarak görüntülenebilir ve yönlendirilebilir.
• Mesh Modelleri:Görüntüleme, düzenleme ve görüntüleme için üçüncü taraf yazılım kullanılarak görüntü ve/veya nokta bulutlarından oluşturulmuştur.
• BIM modelleri:Mühendislik odaklı bilgi dağıtımı için üçüncü taraf yazılım kullanılarak geliştirildi.

Not:Mesh ve BIM modelleri, profesyonel üçüncü taraf yazılım kullanılarak ek işleme ihtiyaç duyar.

1. Zaten 360° görüntüleme ekipmanına sahip olan ve düzenli olarak 3DGS yeniden yapılandırması veya büyük ölçekli mekansal dijitalleşme yapan kullanıcılar.
2. İç ve dış mekan belgelendirme, kültürel ve turizm dijital sunumu ve gerçek dünya ortamlarının hızlı 3 boyutlu yeniden yapılandırması içeren uygulamalar.
3. Uzaysal boyutların genel bir temsilini gerektiren, ancak milimetre düzeyinde sıkı ölçüm doğruluğu gereksinimleri olmayan senaryolar,Trafik kazası sahnelerinin hızlı 3 boyutlu rekonstrüksiyonu dahil, orman ve peyzaj kaynakları araştırmaları ve benzer uygulamalar.

Gerekli olan hassasiyetli anketleme ve haritalama projeleriMilimetre düzeyinde ölçüm doğruluğu.

TourPop birsantimetre düzeyinde, hızlı gerçek dünya mekansal edinme aracıToplam istasyonlar veya profesyonel dereceli 3D lazer tarayıcıları gibi yüksek hassasiyetli anket aletlerinin yerini almak için tasarlanmamıştır.