Γεωμετρική τεκμηρίωση μνημείου με την χρήση ενσωματωμένης κάμερας και time of flight κινητής συσκευής: Η περίπτωση της Ιεράς Μονής Τιμίου Σταυρού Δολιανών του Ν. Τρικάλων
Date Issued
May 2022
Author(s)
Advisor
Abstract
Η πολιτιστική κληρονομιά σε εθνικό και παγκόσμιο επίπεδο, αποτελεί τον φορέα διασφάλισης της ιστορικής μνήμης κάθε πολιτισμού. Η σημαντικότητα της ψηφιακής καταγραφής και προστασίας των μνημείων, αποτελεί ζήτημα υψίστης σημασίας ενώ η ανάγκη και το ενδιαφέρον για το παρελθόν και την ρεαλιστική του αποτύπωση μεγαλώνουν συνεχώς, δημιουργώντας στην υποχρέωση για συστηματική έρευνα και επιστημονική εξακρίβωση της πραγματικότητας αυτής.
Συμβατικά, η ανακατασκευή γεωμετριών αντικειμένων σε τρεις διαστάσεις, απαιτεί τη συνέργεια διαφορετικών εξοπλισμών και συστημάτων, που απαιτεί εξειδικευμένο προσωπικό και εκτοξεύει ταυτοχρόνως το κόστος της διαδικασίας στα ύψη.
Στα πλαίσια της φωτογραμμετρίας χαμηλού κόστους ως κύριος στόχος της μελέτης καθορίστηκε η διερεύνηση της χρηστικότητας των καμερών smartphone και των δυνατοτήτων της προσέγγισης Structure from Motion, σε εφαρμογές παραγωγής τρισδιάστατων φωτό-ρεαλιστικών προιόντων. Για το σκοπό αυτό, εξετάστηκε η γεωμετρική ακρίβεια του κινητού Huawei P30 pro και της κάμερας του Leica ToF (Time of Flight) που χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διαστασιολόγηση της Ιεράς Μονής Τιμίου Σταυρού Δολιανών στα Τρίκαλα.
Η διαδικασία αποδείχθηκε υπολογιστικά χρονοβόρα λόγω του μεγάλου υπολογιστικού φόρτου, καθώς έγινε χρήση διάφορων ανοικτού κώδικα λογισμικών (VSFM και MeshLab). Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την αξιολόγηση ακρίβειας των τρισδιάστατων μοντέλων συγκριτικά με τα δεδομένα αναφοράς που λήφθηκαν με τη χρήση αποστασιόμετρου λέιζερ στο πεδίο, είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, καθώς το μέσο τετραγωνικό σφάλμα στη περίπτωση του τρισδιάστατου μοντέλου του κτίσματος ανέρχεται σε 11.6 mm / m, ενώ για τη κάμερα ToF του κινητού Huawei P30 Pro ανέρχεται σε 26.5 mm / m.
Συμπερασματικά, τα μετρικά δεδομένα που προέρχονται τα smartphone είναι αξιόπιστα σε περιπτώσεις άμεσης τεκμηρίωσης, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τρισδιάστατη ανακατασκευή πληροφορίας χαμηλής ακρίβειας, προσφέροντας βελτιωμένη κινητικότητα και διαδραστικότητα, ανοίγοντας νέους ορίζοντες για πιο εκτενή έρευνα σε αυτό το πεδίο.
Συμβατικά, η ανακατασκευή γεωμετριών αντικειμένων σε τρεις διαστάσεις, απαιτεί τη συνέργεια διαφορετικών εξοπλισμών και συστημάτων, που απαιτεί εξειδικευμένο προσωπικό και εκτοξεύει ταυτοχρόνως το κόστος της διαδικασίας στα ύψη.
Στα πλαίσια της φωτογραμμετρίας χαμηλού κόστους ως κύριος στόχος της μελέτης καθορίστηκε η διερεύνηση της χρηστικότητας των καμερών smartphone και των δυνατοτήτων της προσέγγισης Structure from Motion, σε εφαρμογές παραγωγής τρισδιάστατων φωτό-ρεαλιστικών προιόντων. Για το σκοπό αυτό, εξετάστηκε η γεωμετρική ακρίβεια του κινητού Huawei P30 pro και της κάμερας του Leica ToF (Time of Flight) που χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη διαστασιολόγηση της Ιεράς Μονής Τιμίου Σταυρού Δολιανών στα Τρίκαλα.
Η διαδικασία αποδείχθηκε υπολογιστικά χρονοβόρα λόγω του μεγάλου υπολογιστικού φόρτου, καθώς έγινε χρήση διάφορων ανοικτού κώδικα λογισμικών (VSFM και MeshLab). Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την αξιολόγηση ακρίβειας των τρισδιάστατων μοντέλων συγκριτικά με τα δεδομένα αναφοράς που λήφθηκαν με τη χρήση αποστασιόμετρου λέιζερ στο πεδίο, είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, καθώς το μέσο τετραγωνικό σφάλμα στη περίπτωση του τρισδιάστατου μοντέλου του κτίσματος ανέρχεται σε 11.6 mm / m, ενώ για τη κάμερα ToF του κινητού Huawei P30 Pro ανέρχεται σε 26.5 mm / m.
Συμπερασματικά, τα μετρικά δεδομένα που προέρχονται τα smartphone είναι αξιόπιστα σε περιπτώσεις άμεσης τεκμηρίωσης, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τρισδιάστατη ανακατασκευή πληροφορίας χαμηλής ακρίβειας, προσφέροντας βελτιωμένη κινητικότητα και διαδραστικότητα, ανοίγοντας νέους ορίζοντες για πιο εκτενή έρευνα σε αυτό το πεδίο.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Διατριβή - Κωνστανίνος Μπασδέκης Περίληψη.pdf
Size
171.4 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
b928c54c29e838b191eb60190b8f3322