Sunday Science: веб-камера + солнце + время = 3D модель

Хотите обзавестись трехмерной моделью своего дома или заднего двора? Просто поставьте веб-камеру и подождите. Современные трехмерные модели внешнего мира, такие как те, что можно увидеть в Google Earth, обычно создаются при помощи использовария лазерных сканеров или кропотливым ручным трудом. Но вполне возможно, что скоро любой человек может делать подробные модели мира – для этого нужен лишь солнечный свет, время и веб-камера.

Секрет сводится к тому, как солнечный свет отражается от поверхностей в разное время суток и года, в зависимости от того, в каком положении находится солнце. "По мере движения солнца, различные пиксели зажигаются в разное время," говорит Остин Абрамс из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, Миссури. Программное обеспечение разработанное им и его коллегами, использует данные GPS, которые могут сохраняться отдельно и данные временных отметок, для вычисления позиции солнца в отношении к изображению с камеры. Отмечая то, как изменяется отражение в разные месяцы, программа может определить ориентацию поверхностей на сцене. 

Google генерирует трехмерные модели, которые все шире распространяются в Google Earth, путем облета городов на небольших самолетах оснащенных камерами для захвата изображения. Программа так же позволят самим пользователям создавать модели зданий и загружать их на сервис. Эти модели достаточно просты, дабы Google Earth работала эффективно. Однако модели создаваемые группой возглавляемой Остином Абрамсом, захватывют даже небольшие детали. "В некоторых случаях мы можем даже захватить трехмерную структуру отдельных элементов на крыше."

Новый метод не способен справится с изменениями в глубине, например если на заднем плане здания находится гора , так как программа вычисляет глубину путем сравнения рядом находящихся пикслей на изображении с камеры. Самые хорошие модели получаются при комбинации данных из это системы вместе с другими техниками способными более точно захватить обширные структуры.

Остин говорит, что помимо создания трехмерных моделей, система поможет автоматизировать изучение циклов растительной жизни. Технология достаточно точна, чтобы отмечать изменения в древесной структуре по мере времени. "Мы рассматриваем возможности использования алгоритма в тысячах веб-камер по всему миру," говорит Остин. Демонстрация возможностей будет проведена во Флоренции на Европейской Конференции по Компьютерному Виденью на следующей неделе.