Reconstruction of 3D models of cast sculptures using close-range photogrammetry

Reconstrucción de modelos 3D de esculturas de fundición mediante fotogrametría de corto alcance

En este artículo se presentan las posibilidades de aplicación de la fotogrametría de corto alcance, basada en el enfoque de estructura a partir del movimiento (SfM), en la reconstrucción de modelos 3D de esculturas de fundición de bronce. Se ha prestado especial atención al análisis de la estrategia de procesamiento de imágenes y su impacto en la calidad de la reconstrucción del modelo 3D. Para el análisis se utilizó un busto de Nikola Tesla, situado frente a la Facultad de Ciencias Técnicas de la Universidad de Novi Sad. Los resultados experimentales indican que la estrategia que emplea el fotoprocesamiento multigrupo permite reducir sustancialmente el tiempo de procesamiento, al tiempo que proporciona resultados satisfactorios en la reconstrucción 3D.

INTRODUCCIÓN

Desde la aparición de los primeros sistemas, hace unos 25 años, la digitalización 3D ha experimentado un intenso desarrollo. Los nuevos métodos de digitalización 3D son más exactos, precisos y rápidos, lo que permite muestrear mayores cantidades de datos y acortar el tiempo necesario para su adquisición. Al mismo tiempo, el área de su aplicación potencial sigue ampliándose, en lo que respecta a las características de los materiales que pueden digitalizarse, así como a la complejidad de la geometría. Sin embargo, ninguno de los métodos existentes ofrece una digitalización 3D universal y de alta calidad, independientemente de los materiales y las formas geométricas. En otras palabras, cada método tiene su área de aplicación dentro de la cual el método rinde mejor [1].

La fotogrametría digital es uno de los métodos más recientes que han abierto el camino a una aplicación más amplia de la digitalización 3D. Entre las líneas de investigación actuales se encuentra la fotogrametría basada en marcadores codificados [2, 3], cada vez más presente en la industria [2]. Las últimas investigaciones en este campo se centran en la fotogrametría de corto alcance, basada en el enfoque SfM (Structure from Motion) [4]. Este tipo de fotogrametría se basa en la triangulación, es decir, la medición de coordenadas de puntos únicos en dos imágenes grabadas para establecer la posición de un punto en el espacio con respecto al sistema de coordenadas referencial [1, 5].

Este artículo trata de la aplicación de la fotogrametría de corto alcance basada en SfM en la reconstrucción de un modelo 3D de una escultura de arte, fundida en bronce. Se ha prestado especial atención al análisis de la estrategia de reconstrucción y su impacto en la calidad del modelo poligonal 3D resultante. Los resultados pueden utilizarse para el ulterior desarrollo y aplicación de este método.

MATERIALES Y MÉTODOS