I. Đồ Án Tốt Nghiệp Tạo Mô Hình 3D Từ Ảnh Bằng Công Nghệ Máy Tính
Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc tạo mô hình 3D từ ảnh bằng công nghệ máy tính, cụ thể là sử dụng phương pháp photogrammetry. Mục tiêu chính là xây dựng một hệ thống thu thập và xử lý ảnh để tạo ra các mô hình 3D chi tiết. Công nghệ máy tính đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý hình ảnh số và tái tạo 3D, mang lại hiệu quả cao trong các lĩnh vực như thiết kế công nghiệp, bảo tồn di sản văn hóa và tạo nội dung thực tế ảo.
1.1. Mục Tiêu Và Phạm Vi Nghiên Cứu
Mục tiêu của đồ án tốt nghiệp là xây dựng một hệ thống thu thập ảnh dựa trên photogrammetry, kiểm soát mức độ phơi sáng để đảm bảo chất lượng chi tiết cao, và tạo một pipeline để tạo cấu trúc từ chuyển động (Structure from Motion - SfM). Hệ thống sẽ so sánh hiệu suất với các phương pháp hiện có. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc thu thập ảnh từ nhiều góc độ khác nhau của một đối tượng, tạo các điểm trong không gian và hình thành các mặt phẳng kết nối với nhau, sau đó xuất ra các định dạng tương thích với phần mềm chỉnh sửa 3D.
1.2. Phương Pháp Nghiên Cứu
Phương pháp nghiên cứu bao gồm thu thập dữ liệu, tiền xử lý ảnh, trích xuất đặc điểm và khớp nối, tái tạo bề mặt, ánh xạ kết cấu và kết xuất, và đánh giá hiệu suất. Các bước này được thực hiện để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của quá trình tạo mô hình 3D từ ảnh. Các thuật toán được sử dụng bao gồm SfM, Multi-view Stereo (MVS), và xử lý đám mây điểm.
II. Công Nghệ Máy Tính Trong Tạo Mô Hình 3D
Công nghệ máy tính đóng vai trò then chốt trong việc tạo mô hình 3D từ ảnh. Các kỹ thuật như photogrammetry, SfM, và MVS được sử dụng để tái tạo hình học 3D từ các ảnh 2D. Xử lý ảnh số và đồ họa máy tính là những yếu tố không thể thiếu trong quá trình này, giúp tăng độ chính xác và hiệu quả của mô hình.
2.1. Photogrammetry Và SfM
Photogrammetry là kỹ thuật sử dụng các nguyên tắc hình học và quang học để tái tạo hình học 3D từ ảnh 2D. SfM là phương pháp ước tính cấu trúc 3D của một cảnh từ một tập hợp ảnh 2D bằng cách theo dõi các đặc điểm qua nhiều ảnh. Cả hai kỹ thuật này đều yêu cầu xử lý ảnh số và khớp nối đặc điểm để đạt được kết quả chính xác.
2.2. Xử Lý Đám Mây Điểm Và Tái Tạo Bề Mặt
Sau khi tạo được đám mây điểm, các kỹ thuật như Delaunay triangulation và Poisson surface reconstruction được sử dụng để tạo bề mặt liên tục. Ánh xạ kết cấu và kết xuất giúp tạo ra các mô hình 3D chân thực, có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế.
III. Ứng Dụng Và Đánh Giá
Ứng dụng công nghệ máy tính trong việc tạo mô hình 3D từ ảnh mang lại nhiều lợi ích trong các lĩnh vực như thiết kế công nghiệp, bảo tồn di sản văn hóa và tạo nội dung thực tế ảo. Đồ án tốt nghiệp này đã đạt được kết quả khả quan, với mô hình 3D được tạo ra có độ chính xác cao và chi tiết tốt.
3.1. Ứng Dụng Thực Tế
Các mô hình 3D được tạo ra từ đồ án tốt nghiệp có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thiết kế sản phẩm, tạo mô hình kiến trúc, và bảo tồn các di sản văn hóa. Công nghệ máy tính giúp tăng tốc độ và độ chính xác của quá trình này, mang lại hiệu quả cao trong thực tế.
3.2. Đánh Giá Kết Quả
Kết quả của đồ án tốt nghiệp được đánh giá dựa trên độ chính xác của mô hình 3D và hiệu suất của hệ thống. So sánh với các phương pháp hiện có cho thấy hệ thống này có khả năng tạo mô hình 3D với chất lượng cao và thời gian xử lý hợp lý.
