Image Matching / Structure from Motion (SfM)
Structure from Motion beschreibt den Prozess der 3D Oberflächenbrechnung mit 2D Bildinformationen aus unterschiedlichen Perspektiven. Damit 3D Punkte aus 2D Bilddaten berechnet werden können, ist es zuerst notwendig den Bildverband zu orientieren. Dies geschieht durch eine Kombination von photogrammetrischen Algorithmen. Im speziellen sind dies die Merkmalspunktdetektion und -extraktion, Zuordnung homologer Punktepaare, relative Orientierung von Bildpaaren, robuste Schätzer zur Ausreißerdetektion und die Bündelblockausgleichung.
Freeware SfM Tools
- 123D Catch
Ist ein ein SFM-Tool von Autodesk, welches als ein Webservice angeboten wird. Das heißt, die rechenaufwendige Vororientierung und 3D Punktberechnung wird serverseitig durch optimierte Algorithmen durchgeführt. Der Nutzer bekommt ein fertiges, vermaschtes 3D Modell. Mehr zur 123D Catch
- ARC3D
Ist wie 123D Catch ein Webservice zur 3D Punktberechnung. Die Ergebnisse unterschieden sich hinsichtlich 123D Catch deutlich, sodass man annehmen kann, dass gerade beim Dense Matching eine andere Algorithmik verwendet wird. Mehr zu Arc3D
- PhotoSynth
Ist eigentlich nur ein Webservice vom Microsoft zur Erstellung von Panoramabildern. Beim verwendeten Stitching-Algorithmus werden aber auch relative Orientierung der Bilder und die 3D Punkte der Verknüpfungspunkte berechnet, sodass man auch eine 3D Punktwolke des aufgenommen Objektes bekommt. Mehr zu PhotoSynth
- CMPMVS
Ist ein Webservice der CTU Prague. Optional gibt es die Möglichkeit die vorkompilierten Binaries herunterzuladen und dass SFM-Tool auch offline zu verwenden. Mehr zu CMPMVS
- Visual SFM
Ist ein offline SFM-Tool von Changchang Wu, welches grafikartenoptimierte Algorithmen bereitstellt, wodurch die Rechenzeit um ein wesentliches Faktor minimiert wird. Nebenbei werden hier die verschiedenen Schritte der 3D Punktberechnung gut dokumentiert und visualisiert. Eine Implementierte GUI mit 3D Viewer rundet das Ganze zu einem empfehlenswerten SFM-Tool ab. Mehr zu Visual SFM
- Bundler + PMVS2
Ist das erste SFM-Tool, welches die komplette Prozesskette in einem Programm implentiert hatte. Das konsolenbasierte, open-source Programm bietet im Zusammenspiel mit PMVS2 ein flexibles Werkzeug mit vielen Einstellungen zur Ergbnisoptimierung. Mehr zu Bundler und mehr zu PMVS2 (Dense Matching)
- OSM-Bundler
verwendet vorkompilierte Binaries von Bundler, SIFT und PMVS2 in einem Phyton-Skript zur Ergebnisberechnung. Mehr zu OSM-Bundler
- MicMac
Ist ein Konsolenprogramm zur Oberflächenberechnung. Mehr zu MicMac
- Meshroom
ist eine freie Software von Alicevision und stellt eine gute Alternative zu dem weit verwendeten kommerziellen Agisoft Metashape dar. Mehr zu Meshroom
- SF3M
Ist ein Tool zur Berechnung von 3D Modellen aus Bilddaten. U.a. können resultierende Punktwolken geo-referenziert und gefiltert werden. Mehr zu SF3M
Weitere OpenSource-Alterntativen lassen sich hier finden.
Weiterhin gibt es viele Smartphone-Apps, zu finden meist unter den Schlagworten "3D Scan" oder "3D Druck", z.B. Display.land
Kommerzielle SFM Tools
- Agisoft Metashape (ehemals Photoscan)
Ist ein SFM-Tool mit vollständiger grafischer Oberfläche und 3D Viewer. Es ermöglicht die Berechnung der Vororientierung und 3D-Punktberechnung mit unterschiedlichen Parametern, wodurch das Ergebnis je nach bedarf optimiert werden kann. Mehr zu Photoscan
- RealityCapture