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Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine

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Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine

  1. 1. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Marilisa Schiavo (mat. 269260)<br />
  2. 2. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Costruire un modello 3D di qualcosa a partire da una sola immagine è un compito geometricamente impossibile perché ad ogni punto nell’immagine possono corrispondere infiniti punti in 3D.<br />?<br />Posizione 3D<br />Posizione 2D<br />Centro ottico<br />(posizione fotocamera)<br />Immagine<br />
  3. 3. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Ma l’uomo è in grado di capire le profondità anche tramite l’osservazione di una sola immagine! Come fa?<br />
  4. 4. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Tramite l’esperienza egli automaticamente apprende delle tecniche che poi applica quando guarda una nuova immagine.<br />Due esempi di queste sono:<br /><ul><li> linee dritte nell’immagine sono probabilmente dritte anche in 3D;
  5. 5. zone vicine che hanno circa le stesse caratteristiche e non sono divise da bordi appartengono probabilmente allo stesso piano (come A e B in figura).</li></ul>Molte altre sono suggerite dal tipo di disegni che si formano nell’immagine, dalle ombre, le sfocature, la presenza di oggetti di dimensione nota, ecc.<br />C<br />B<br />A<br />
  6. 6. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />A partire da queste considerazioni gli studenti dell’Università di Stanford, in California, hanno realizzato un programma, Make 3D, che permette di ottenere, da una singola immagine, un modello 3D in formato VRML.<br />
  7. 7. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Essi hanno utilizzato a questo scopo una tecnica diffusa nel campo dell’Intelligenza Artificiale, il MachineLearning.<br />Questo, tramite tecniche di matematica avanzata, cerca di far apprendere al computer come raggiungere lo scopo voluto tramite esempi, un po’ come succede per l’uomo.<br />Altre applicazioni di questa tecnica riguardano:<br /><ul><li> l’individuazione di pedoni in campo automobilistico (e videosorveglianza);
  8. 8. il riconoscimento di voce e scrittura;
  9. 9. i motori di ricerca;
  10. 10. la classificazione di sequenze di DNA;
  11. 11. le analisi di mercato;
  12. 12. il controllo di robot.</li></li></ul><li>IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Nello specifico, per Make 3D, è stata eseguita una fase di apprendimento in cui sono state fornite al computer 400 immagini e, associata ad ognuna di esse, la relativa mappa di profondità ottenuta con un laser scanner. <br />Nel sito di Make 3D è possibile caricare la propria immagine e ottenere il corrispondente modello in formato VRML.<br />E’ inoltre disponibile una vasta galleria di video che effettuano dei flythroughnei modelli ottenuti.<br />Il codice del programma, per Linux e Windows, è liberamente scaricabile a questo indirizzo.<br />
  13. 13. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Non è preciso quanto un laser scanner, ma spesso ci si avvicina; inoltre è a costo zero e non richiede alcuna professionalità!<br />Immagine di prova<br />Laser scanner<br />Make 3D<br />
  14. 14. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />In più:<br /><ul><li> si possono creare modelli 3D di grandi aree con poche foto, utilizzando questa tecnica per ricostruire le zone che appaiono in una sola foto e le altre classiche tecniche per ricavare con precisione la struttura 3D delle zone che compaiono in più foto (è allo studio una versione del programma per questo scopo)
  15. 15. nel caso di presenza di oggetti di dimensione o posizione nota la precisione del modello può crescere significativamente.</li></ul>Miglioramento dovuto all’individuazione di una persona:<br />
  16. 16. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Conclusioni:<br /><ul><li> questo programma riesce a fare qualcosa che prima era considerato impossibile e apre nuovi orizzonti nel campo dell’architettura digitale;
  17. 17. essendo ancora allo stato di ricerca ha molti margini di miglioramento;
  18. 18. il fatto che non necessiti di alcun hardware particolare lo rende potenzialmente disponibile a tutti.</li></li></ul><li>IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Bibliografia:<br />Sito Make 3D:<br />http://make3d.cs.cornell.edu/<br />Ultima pubblicazione degli autori del programma:<br />http://ai.stanford.edu/~asaxena/reconstruction3d/saxena_make3d_learning3dstructure.pdf<br />Pagina del MachineLearningsu Wikipedia:<br />http://en.wikipedia.org/wiki/Machine_learning<br />
  19. 19. IUAV – Corso di Informatica e Disegno Digitale – Prof. Maurizio Galluzzo<br />Make 3D: creare modelli 3D da una sola immagine<br />Grazie per l’attenzione<br />

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