Fotogrametría, escanear en 3D con una cámara fotográfica

Seguro que has oído hablar alguna vez de la posibilidad de escanear un objeto para crear un modelo 3D. Esto es algo que lleva bastante tiempo haciéndose en la industria, utilizando diferentes tecnologías de escaneado.

No ha sido hasta hace poco que se ha democratizado el acceso a esta tecnología a través de un nuevo sistema de escaneado que te permitirá escanear modelos sin ningún coste y de manera muy sencilla, la fotogrametría.

¿Qué es la fotogrametría?

La fotogrametría es la tecnología que nos permite crear modelos 3D de objetos reales a partir de fotografías de este mismo objeto. Tan sencillo como suena, se realizan fotografías al objeto de una manera determinada y después, utilizando un software gratuito, se convierten estas fotos en un modelo 3D.

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Al realizar fotografías (o vídeos) del objeto desde diferentes perspectivas y bajo una iluminación constante, el software especializado es capaz de encontrar puntos representativos o característicos del modelo que se repiten en todas las fotos.

Mediante técnicas de extracción de puntos claves, el software es capaz de inferir la distancia entre estos puntos a través de la separación entre estos puntos en diferentes fotos, creando así una nube de puntos característicos. Finalmente se convierte esta nube de puntos en una malla o mesh, que puede ser procesado o limpiado para imprimirse en 3D o incluirse en representaciones virtuales.

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¿Para qué puedo usar la fotogrametría?

Existen un montón de aplicaciones posibles para cualquier técnica de escaneado 3D, pero la fotogrametría es especialmente útil, ya que no requiere herramientas especializadas y cualquiera puede hacerlo con su teléfono móvil y un ordenador.

Lo que sí suele ser necesario es un hardware potente: la mayoría de los programas de fotogrametría necesitan un ordenador con bastante capacidad para procesar las imágenes y general el modelo digitalizado en 3D.

El escaneado 3D y la fotogrametría llevan un tiempo existiendo aunque de manera marginal hasta hace poco tiempo. Actualmente, existen un montón de posibles aplicaciones para la fotogrametría que tú mismo puedes poner en práctica para llevar tus proyectos al siguiente nivel.

Escanear esculturas

Escanear esculturas u obras de arte tridimensionales puede ser una manera muy sencilla de virtualizar estas piezas. Existe ya un amplio repertorio de obras de arte escaneadas en myminifactory pero, seguramente, haya esculturas cerca de ti que nadie ha escaneado todavía.

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Para escanear estos modelos solamente tendrás que salir a la calle y hacer fotos a la estatua desde diferentes perspectivas, tratando de cubrir todos los ángulos posibles. Si la escultura es muy alta puede que necesites ingeniártelas para poder fotografiar la parte superior. Puedes usar un dron, los hay muy baratos y fáciles de manejar. Análogamente podemos utilizar una escalera que iremos moviendo para cubrir todos los ángulos posibles.

Escanear edificios históricos

Existen multitud de edificios históricos repartidos por las calles de tu ciudad, y seguramente no exista un escaneo 3D en condiciones de estos más allá que el realizado por google maps.

Estos edificios son habitualmente elementos muy turísticos, con mucha relevancia histórica y con un marcado carácter artístico. Al igual que ocurre con las esculturas, escanear edificios es una manera muy interesante de virtualizar parte de la cultura de tu ciudad.

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Escanear piezas industriales

Muchas veces querremos reparar algún equipo o elemento del cual nos falta una pieza o esta se ha roto. Esto es algo muy habitual en el mercado de los coches, donde muchas veces se cobran precios estratosféricos por ciertas piezas estructurales o de carrocería debido a la poca disponibilidad de estas.

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Una aplicación muy directa del escaneado 3D es la de escanear una pieza original que sepamos que tiene un alto valor de mercado y proceder a replicarla mediante impresión 3D para obtener una copia casi exacta por un precio muy bajo.

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Aplicaciones de la digitalización

La digitalización de la cultura es un tema que está en auge, y cada vez son más las empresas que se deciden a invertir en equipamiento y personal para realizar aplicaciones comerciales de fotogrametría. En el caso de digitalizar piezas industriales está clara la aplicación de negocio que esto tendría.

Como the hemos dicho antes las esculturas o edificios que puedas encontrar en las calles de tu cuidad son, en muchos casos, elementos culturales de notable relevancia, por lo que al escanearlos estaremos aportando mucho valor a la sociedad. Cuando tengas los modelos 3D tendrás muchas posibles vías para rentabilizar esta inversión, pero te dejamos a continuación una lista de ideas:

  • Crear una galería virtual en 3D: Si escaneas unos cuantos modelos históricos de tu localidad puedes crear una galería virtual para que la gente pueda ver estos modelos de una manera mucho más realista que mediante simples fotografías.
  • Creación de réplicas mediante impresión 3D: Los modelos que hayamos escaneados pueden imprimirse en 3D en diferentes formatos de forma, tamaño y materiales. Actualmente existen ciertos monumentos muy famosos de los cuales se venden por doquier copias en formato de llavero o figurita. Si has visitado Madrid por ejemplo sabrás que te costará encontrar un llavero de algo que no sea La Cibeles, por lo que hay un montón de obras de arte de las que mucha gente se queda con las ganas de comprar una copia.
  • Conservación de obras en mal estado: Actualmente ya hay empresas, sobre todo en Andalucía, que se dedican a escanear modelos de pasos o esculturas propias de las cofradías que están un mal estado de conservación. Estos escaneos tienen multitud de finalidades. Por un lado se puede imprimir una copia en 3D exacta del modelo, pudiendo exhibir esta copia mientras la pieza original se repara. Por otro lado se puede utilizar este escaneo como una «copia de seguridad» para ser capaces de restaurar la apariencia exacta de la pieza si en un futuro se decide optar por esta restauración.
  • Venta de repuestos: Si has escaneado piezas originales de equipos como coches u otros aparatos electrónicos, puedes replicar estas piezas de manera muy precisa mediante la impresión 3D para crear piezas casi indistinguibles de las originales. La venta de repuestos es un negocio muy lucrativo y la fotogrametría puede ayudarnos a entrar en él.

Software de fotogrametría

¿Qué software se usa para procesar las fotos del escaneado? Aquí tienes algunos de los ejemplos de los programas que usamos para escanear:

  • Meshroom – de Alice visión
  • Metashape – de Agisoft
  • Reality Capture
  • 3D Zephyre

Y si quieres una solución más sencilla siempre puedes escanear con el móvil tus piezas.

¿Quieres probar a escanear en 3D tus piezas?

La fotogrametría es una de las manera más sencillas de iniciarte en el escaneo 3D, y tiene muchas ventajas frente a otras técnicas, principalmente su bajo coste y su inmediatez.

Te hemos contado algunas opciones para que puedas aplicar la fotogrametría a tus proyectos, llevándolos a un nivel superior. Algunas de estas opciones las podrás llevar a cabo también con otras tecnologías de escaneado 3D, de las cuales te hablaremos en próximos artículos. Sigue atento a nuestras publicaciones si quieres aprender más sobre cómo aplicar el escaneado 3D en tu día a día y tus proyectos, ya sean personales o de negocio.

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