3D Scan/Rekonstruktion Schloss Rapperswil

Damit wir unsere Crowdfunding-Belohnungen erstellen können, brauchten wir einen 3D Scan des Schlosses. Das Geometa Lab am IFS der HSR hat uns da freundlicherweise indirekt gesponsert indem uns Stefan Keller einen Auftrag zur Erarbeitung einer Dokumentation gegeben hat. Die Dokumentation soll zeigen, wie man mit Luftaufnahmen zu 2.5D und 3D Daten kommt, inkl. Workflow, Tools etc.

Hier mal ein Zwischenbericht.

Erfassung Schloss

Die Fotos vom Schloss haben wir zusammen mit Michael Suter und einem TBS Discovery Pro Quadrokopter gemacht:

Die Südostschweiz hat darüber auch einen Zeitungsartikel geschrieben.

3D Rekonstruktion mit Pix4D

Anschliessend habe ich erste Versuche mit Pix4D gemacht, als Input habe ich alle 2500 Fotos verwendet. Das hat dann auf meinem Quad Core i7 etwa 52 Stunden gedauert :slight_smile: Hier ein Zwischenresultat der Rekonstruktion:

Leider ist das Ergebnis nicht so toll. Wie man auf dem Bild erkennen kann wurde die Gasse neben dem Schloss der Schlossmauer entlang schräg nach oben geführt. Zudem war im endgültigen Ergebnis der Hauptturm doppelt vorhanden, einmal schräg versetzt. Vermutlich hatten wir zu viele Input-Daten und sollten die Bilder sorgfältiger selektieren.

3D Rekonstruktion mit VSFM

Ich habe dann für den zweiten Versuch VisualSFM verwendet. Das Programm ist Open Source und darf zu nonkommerziellen und akademischen Zwecken verwendet werden. Ich habe zuerst einen Versuch mit 270 Bildern und dann mit 600 Bildern gemacht. Das hat ziemlich gut funktioniert, hier das Resultat:

Mesh Generierung mit Meshlab

Als nächster Schritt wurde das Modell in Meshlab geladen und grob „gereinigt“, indem nicht benötigte Punkte gelöscht werden. Anschliessend kann man mithilfe von Poisson Surface Reconstruction aus den Punkten ein Gitternetz (Mesh) generieren. Je nach Parametern gibt’s mehr oder weniger Details im Modell. Das sieht dann etwa so aus:

Leider gehen dabei auch die Texturen verloren. Ich bin noch an Versuchen zur Re-Texturierung dran.

Nachbearbeitung in Blender

Mit Blender habe ich mich dann an die Nachbearbeitung gemacht. Dabei hat mich auch noch Jan von Drei-De unterstützt (vielen Dank!). Dabei ging es vor allem darum, unschöne Flächen zu begradigen und kaputte Stellen zu reparieren.

Hier nun das Resultat:

Weitere Updates werden folgen. Wenn jemand Interesse an Mithilfe hat, bitte melden.

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Hier die finale Version des Schlosses als 10cm^3 Druck:

Und ein Video vom Druckvorgang (11 Stunden) :smiley:

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Sind die Daten von Meshlab irgendwo noch vorhanden? Und wie kommst Du an eine Lizenz von Pix4D?

Ich werde, wenn wir fertig sind mit den Versuchen, alle Rohdaten publizieren und einen Blogpost darüber schreiben.

Bei Pix4D werden wir wohl einfach eine Monatslizenz für 350.- kaufen. Die HSR bzw deren Geometa Lab am IFS hat uns dafür (und für die Evaluation allgemein) etwas Finanzen gegeben.

Das druckbare 3D Modell ist nun auf Thingiverse verfügbar: http://www.thingiverse.com/thing:734125