Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Katedra informatiky Pedagogické fakulty
Metody automatického texturování 3D modelu měst s využitím internetových fotoalb 3D town model for internet application Autor: Lukáš Hromada Vedoucí práce: Ing. Tomáš Dolanský, Ph.D.
Datum zadání:
Aktuální datum:
8. dubna 2010
9. února 2011
Abstrakt Aktuálně je pro řadu měst vytvářen prostorový model budov. A tak i já budu vytvářet 3D model historické části města Český Krumlov. Vytvoření modelu je jedna věc, ale potom ten model patřičně otexturovat je věc druhá. Má práce se tedy bude zajímat spíše o textury, než o samotný model města Český Krumlov. Cílem práce tedy je vytvořit blokový prostorový model historické části města Český Krumlov a ten automatizovaně otexturovat z internetových fotoalb. Výsledný virtuální model města bude prezentován na internetu.
Abstract Current is made by a number of city spatial model building. And so I'll create a 3D model of the historic city of Cesky Krumlov. Creating a model is one thing, but then that model texture properly is another. My work will therefore be of interest to the texture rather than the very model of the city Cesky Krumlov. The aim of this work is to create a model block surround the historic part of Ceský Krumlov and it automatically texture from Internet photo albums. Resulting virtual model will be presented on the Internet.
Zadání Při vytváření prostorových modelů budov je zapotřebí fasády texturovat fotografiemi pro fotorealistické 3D digitální modely. Toto texturování je časově náročné, je-li prováděno manuálně. V současné době existuje řada veřejných internetových fotoalb typu Picasa, GoogleEarth apod., ze kterých lze fotografie modelovaných budov využívat. Bakalářská práce se bude týkat výzkumu možností automatizovaného vyhledání fotografií v těchto albech na základě polohy nebo popisu, možností propojení alba se softwarem pro 3D modelování a rovněž provede analýzu souladu s autorskými právy k fotografiím veřejně vystavených na internetových fotoalbech. V rámci praktické části bude vyhotoven a otexturován prostorový model vybrané části historického jádra Českého Krumlova. [1] ARPONEN, M. From 2D Base Map to 3D City Map. In: Sborník 23.Urban Data Management Symposium, Praha 2002.
[2] OLIVÍK Stanislav. Diplomová práce. ZČU. 2003. URL:http://gis.zcu.cz/studium/dp/2003/Olivik__3D_virtualni_model_arealu_ZCU_Bo rska_pole__dp.pdf. [3] ŠPICELOVÁ Klára. KML model areálu Západočeské univerzity. ZČU. URL:http://www.gis.zcu.cz/studium/agi/referaty/2007/Spicelova_ZCUvKML. 2007. [4] PAVELKA, K., DOLANSKÝ, T., HODAČ, J., VALENTOVÁ, M. Fotogrammetrie 30 – Digitální metody. Praha: ČVUT, 2001, ISBN 80-01-02413-X [5] ŽÁRA, J. VRML97 – Laskavý průvodce virtuálními světy. Computer Press, Brno 1999, ISBN 80-7226-143-6
Východiska práce V mé bakalářské práci vycházím z výše napsané literatury. Zabývám se problematikou při automatizovaném texturování 3D modelu města za pomoci internetových fotoalb. Člověk se tak bude za pomoci svého PC a internetového připojení podívat na Český Krumlov a to v řádu sekund z jakéhokoliv místa na Zemi. Bude se moci podívat do ulic města a to z jakéhokoliv pohledu. Tímto se zabývali vědci současně na mnoha místech převážně ve Spojených státech amerických od 60. let 20. století. Pojmem 3D modelování se rozumí proces tvarování a vytváření 3D modelu, který může být reprezentován několika způsoby. Modely mohou být vytvořeny na počítači člověkem pomocí modelovacího nástroje, podle dat získaných měřicím přístrojem z reálného světa nebo na základě počítačové simulace. Jednou z významných činností při tvorbě 3D grafiky je vytváření a mapování textur. Textura je obrázek, kterým je „obaleno“ těleso.
Cíl práce Cílem mé bakalářské práce je ukázat, jak se vytvářejí realistické 3D modely budov. Dále tyto modely automatizovaně otexturovat fotkami, které budou používány z internetových fotoalb, jako jsou Google Picasa, Google Earth apod. Fotky nebo v našem případě textury budou vyhledány pomocí popisu nebo polohy 3D modelu budovy. Dalším problémem při automatizovaném texturování 3D modelu budovy jsou autorská práva. Proto automatizované texturování provede analýzu fotografie, jestli je v souladu s autorskými právy a může tedy být použita pro 3D model budovy umístěný na internetu. Dalším cílem je vytvořit realistický 3D
model historické části města Český Krumlov. Tento model následně automatizovaně otexturovat výše popsaným způsobem.
Metoda práce Pro tvorbu mé bakalářské práce jsem se v první řadě rozhodl nastudovat materiály potřebné k vytváření 3D modelu budovy. Potřebné materiály čerpám z internetových stránek. Tím získám potřebný teoretický základ pro modelování v aplikaci Google SketchUp 7. Dalším cílem bude vytvoření realistického modelu historické části města Český Krumlov. Na základě vytvoření modelu města vše patřičně popíši do mé bakalářské práce, jak za pomoci obrázků a popisků, tak za pomoci patřičného textu. Pak si nastuduji potřebné materiály k synchronizaci fotek z internetových fotoalb s aplikací Google SketchUp 7. Na základě nastudovaných materiálů automatizovaně otexturuji mnou vytvořený model města. Vše bude opět popsáno v bakalářské práci. V poslední části se budu zajímat, zda jsou fotografie v souladu s autorskými právy a mohou tedy být veřejně použity v internetových aplikacích.
Stav rozpracovanosti práce V první fázi své bakalářské práci jsem si shromažďoval literaturu a zkoumal danou problematiku. Ve druhé fázi jsem se snažil ověřovat získané informace v praxi. Po načtení dané literatury jsem si vytvořil základní strukturu své práce. Dále jsem si sehnal vektorovou mapu Českého Krumlova, kde dělám jednu historickou část do 3D. Vše vytvářím v aplikaci Google SketchUp 7. Před vytvářením modelu jsem se byl na daném místě podívat a celou část jsem si prošel a vyfotil. Nyní stále pracuji na dokončení modelu. Poté bude následovat automatizované otexturování modelu z internetových fotoalb.
Ukázka obsahu bakalářské práce Prohlášení ........................................................................................ Anotace ............................................................................................ Abstract ............................................................................................ Poděkování ...................................................................................... Obsah ...............................................................................................
Seznam obrázků ............................................................................... Seznam tabulek ................................................................................ 1 Úvod ............................................................................................... 2 Tvorba modelu .............................................................................. 3 Texturování modelu …………………………………………....... 4 Závěr …………………………………………………………….... 5 Reference ………………………………………………………….. 6 Seznam příloh ……………………………………………………..
Přečtená literatura Přečetl jsem si manuál k aplikaci Google SketchUp na internetových stránkách http://sketchup.google.com/index.html. Dále jsem si prostudoval literaturu o počítačové grafice ŽÁRA, Jiří, et al. Moderní počítačová grafika. 2. vyd. Brno : Computer Press, 2004. ISBN 80-251-0454-0. [1] ARPONEN, M. From 2D Base Map to 3D City Map. In: Sborník 23.Urban Data Management Symposium, Praha 2002. [2] OLIVÍK Stanislav. Diplomová práce. ZČU. 2003. URL:http://gis.zcu.cz/studium/dp/2003/Olivik__3D_virtualni_model_arealu_ZCU_Bo rska_pole__dp.pdf. [3] ŠPICELOVÁ Klára. KML model areálu Západočeské univerzity. ZČU. URL:http://www.gis.zcu.cz/studium/agi/referaty/2007/Spicelova_ZCUvKML. 2007. [4] PAVELKA, K., DOLANSKÝ, T., HODAČ, J., VALENTOVÁ, M. Fotogrammetrie 30 – Digitální metody. Praha: ČVUT, 2001, ISBN 80-01-02413-X [5] ŽÁRA, J. VRML97 – Laskavý průvodce virtuálními světy. Computer Press, Brno 1999, ISBN 80-7226-143-6 [6] ŽÁRA, Jiří, et al. Moderní počítačová grafika. 2. vyd. Brno : Computer Press, 2004. ISBN 80-251-0454-0
