Ứng dụng kỹ thuật xây dựng mô hình ba chiều từ ảnh của vật thể đã được thực hiện ở các quốc gia phát triển trong vài năm gần đây. Hiệu quả của công nghệ này đối với các ngành nghiên cứu khác là một tiềm năng lớn chưa được khai thác hết. Nghiên cứu này nhằm mục đích áp dụng công nghệ mới trong việc xây dựng mô hình 3D của các công trình kiến trúc.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN 127 LỰA CHỌN PHẦN MỀM ĐỂ XÂY DỰNG MƠ HÌNH 3D TỪ ẢNH CỦA CÁC CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC AN SELECTION OF APPLICATION OF PHOTO-MODELING SOFTWARE: MODELING ARCHITECTURAL BUILDING Võ Thị Vỹ Phương Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng; vtvphuong@ute.udn.vn Tóm tắt - Ứng dụng kỹ thuật xây dựng mơ hình ba chiều từ ảnh vật thể thực quốc gia phát triển vài năm gần Hiệu công nghệ ngành nghiên cứu khác tiềm lớn chưa khai thác hết Nghiên cứu nhằm mục đích áp dụng cơng nghệ việc xây dựng mơ hình 3D cơng trình kiến trúc Bằng thử nghiệm với nhiều phần mềm khác nhau, tác giả muốn đánh giá khả năng, tính hiệu phần mềm, từ có sở để lựa chọn phần mềm phù hợp thực tốt nhiệm vụ xây dựng mơ hình ba chiều cơng trình xây dựng không gian kiến trúc Các phần mềm Recap 360 Autodesk, Photoscan Agisof 3DF Zephyr 3DFlow lựa chọn để thử nghiệm đánh giá Kết cho thấy, phần mềm Photoscan cơng cụ hữu hiệu cho việc xây dựng mơ hình cơng trình khơng gian kiến trúc Abstract - Application of three-dimensional modeling techniques from images of object has been practised in developed countries for several years The effectiveness of this technology for other reseaches is a great potential untapped This research aims to apply new technology to building 3D models of architectural constructions By experimenting with various softwares, the author wants to evaluate the ability, the effectiveness of the softwares so that we have the basis for selecting the optimal software which can well build the 3D model of constructions as well as architectural space Autodesk's Recap 360 software, Agisof's Photoscan, and 3DFlow's 3DF Zephyr have been selected for testing and evaluation The results show that Agisof's Photoscan software is an effective tool for modeling building of constructions and architectural space Từ khóa - dựng mơ hình 3D từ ảnh; mơ hình 3D; Recap 360; Photoscan; 3DF Zephyr; RealityCapture Key words - Photo-modeling; 3D model; Recap 360; Photoscan; 3DF Zephyr; RealityCapture Đặt vấn đề Việc xây dựng mơ hình 3D từ ảnh cho phép dựng mơ hình đối tượng có sẵn nhanh chóng dễ dàng, thu hút quan tâm nhà khoa học năm gần Công nghệ sử dụng vài năm gần nước phát triển để phục vụ cho việc xây dựng mơ hình vật thể, chi tiết kiến trúc Trong nghiên cứu “l’Utilisation de la photomodélisation pour obtenir les modes d’une structure” kỹ thuật xây dựng mơ hình từ ảnh sử dụng để dựng mơ hình cấu kiện xây dựng từ hỗ trợ việc tính toán trạng thái bị phá hoại kết cấu [1] Hay nghiên cứu Kiến trúc cổ, chi tiết trang trí Kiến trúc Gothic vùng Sardinia – Italia mơ hình hóa từ ảnh để phục vụ công tác nghiên cứu [2] Varcity [3] minh chứng bật cho việc ứng dụng kỹ thuật mơ hình hóa từ ảnh kỹ thuật số, mơ hình thành phố thực phòng nghiên cứu ETH Zurich-Thụy Sĩ Đây dự án nghiên cứu kéo dài Hội đồng Châu Âu, kết thu video mơ hình tồn thành phố, nhờ mơ hình liệu mà việc nghiên cứu hệ thống giao thông, lượng, cảnh báo thiên tai, quy hoạch đô thị, hướng dẫn du lịch trở nên dễ dàng Việc ứng dụng phổ biến công nghệ vào thực tiễn Việt Nam việc làm cần thiết cần thực nhanh chóng Trong viết này, cơng trình kiến trúc quy mơ nhỏ mơ hình hóa phần mềm khác nhau, kết so sánh mơ hình sở để lựa chọn phần mềm thích hợp cho việc xây dựng mơ hình cơng trình kiến trúc lớn hơn, cơng trình cổ di tích lịch sử hóa từ ảnh kỹ thuật số/Photo-modeling cần làm rõ khái niệm cách thức hoạt động công cụ “Mô hình hóa từ ảnh kỹ thuật số” phương pháp xây dựng mơ hình 3D vật thể từ hình ảnh chụp 2D vật thể Dữ liệu đầu vào q trình mơ hình hóa liệu hình ảnh thu thập từ máy ảnh kỹ thuật số, chủ yếu định dạng: jpj, jpeg Ngoài định dạng tif, tiff, png, bmp, tga, ppm, dng sử dụng Các liệu nhập vào xử lý phần mềm chun dụng Các mơ hình 3D trích xuất sau cần kiểm tra sửa lỗi phần mềm dựng 3D 3DS Max, Sketchup Ảnh video quay chụp dễ dàng từ nhiều thiết bị khác điện thoại, máy ảnh, thiết bị bay Các phần mềm khuyên dùng ảnh chụp thay video để tăng chất lượng hình ảnh Máy ảnh di chuyển quanh đối tượng để chụp ảnh, ảnh chụp với khoảng cách chồng lên tối thiểu 50%-60% Đối với phần mềm hỗ trợ đọc video video phần mềm tự động xuất ảnh trước xử lý [4] Quá trình thu thập liệu ảnh trời cần đảm bảo: độ phân giải ảnh lớn, ảnh cơng trình thu thập điều kiện thời tiết thuận lợi Trời mù, có mây đánh giá hiệu cho việc thu thập liệu ảnh, lúc ảnh đảm bảo khơng bị chói nắng hay q thiếu sáng Các liệu ảnh cơng trình sau thu thập phần mềm xử lý cho kết mơ hình 3D ảnh nhiều định dạng để tiếp tục xử lý với phần mềm khác Sản phẩm chia sẻ xem trang web chuyên dùng [4] Nguyên tắc làm việc chung phần mềm: - Sắp xếp ảnh vị trí góc chụp; Khuôn khổ lý thuyết phương pháp thực 2.1 Khuôn khổ lý thuyết Để nghiên cứu công cụ Xây dựng mơ hình/Mơ hình Võ Thị Vỹ Phương 128 - Xây dựng đám mây điểm (Pointcloud) từ ảnh; - Xây dựng mơ hình 3D (Mesh) vật liệu (Textures) Sản phẩm tạo sau trình xử lý ảnh bao gồm: Đám mây điểm (Pointcloud) Mô hình 3D (Mesh) 2.2 Phương pháp thực Để lựa chọn phần mềm thích hợp cho nhiệm vụ xây dựng mơ hình 3D từ ảnh cơng trình cần tiến hành bước: xây dựng mơ hình 3D cơng trình phần mềm khác nhau; phân tích, so sánh mơ hình thu từ phần mềm; sở phân tích, so sánh chọn phần mềm phù hợp Quá trình thực kết 3.1 Lựa chọn phần mềm sử dụng Hiện có nhiều phần mềm hỗ trợ việc dựng mơ hình 3D từ ảnh như: Recap 360 Autodesk, Photoscan Agisoft (Nga), 3DF Zephyr 3DFlow (Italia), RealityCapture Các phần mềm có thuật tốn làm việc khác nhau, cấu hình máy tính u cầu khác Đa số phần mềm u cầu máy tính có cấu hình cao để xử lý liệu ảnh trích xuất mơ hình Trong đó, phần mềm Recap 360 chạy mạng lưới điện toán đám mây đòi hỏi máy tính cần nối mạng liên tục ổn định Phần mềm Photoscan 3DF Zephyr phần mềm hoạt động dựa vào cấu hình máy tính, máy tính cần có tốc độ xử lý cao Ram, Memory… Riêng RealityCapture u cầu cấu hình máy tính với nhớ tối thiểu 8GB phải cần thêm card đồ họa NVIDIA Cuda 2.0+GPU với nhớ tối thiểu 1000MB Trong giới hạn nghiên cứu này, với máy tính có cấu hình 12288MB Ram có vi xử lý Intel® Core ™ i7 CPU 930 @ 2.8Ghz (8CPUs) hệ điều hành Window 10 Professionel 64 bits, phần mềm khảo sát là: Recap 360, Photoscan 3DF Zephyr 3.2 Lựa chọn cơng trình để mơ hình hóa Bảy cơng trình chọn có quy mơ từ nhỏ đến lớn, với chất liệu bề mặt khác lựa chọn cho để khảo sát q trình dựng mơ hình 3D phần mềm (Bảng 1) Các cơng trình chia làm nhóm: Nhóm 1: Cơng trình kiến trúc nhỏ: cơng trình; Nhóm 2: Nội thất cơng trình: cơng trình; Nhóm 3: Mảng tường khơng gian mở: cơng trình; Nhóm 4: Mảng tường khơng gian kín: cơng trình Bảng Đặc điểm cơng trình chọn để mơ hình hóa Tên mơ Tên cơng hình trình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Đặc điểm cơng trình Diện tích Cơng trình màu xanh dương có hình Căn nhà 30 dạng phi kết cấu, chất liệu gồm nhựa, Bleu m2 kính, thép Là phòng nhỏ có mặt mảng 20 Phòng kính với nhiều đồ vật, chi tiết có màu khách m2 sắc vật liệu khác 60 Nội thất Là phòng bát giác với cửa tháp chng kính, mái vòm kết cấu gỗ m2 Bức tường Là mảng tường đá cũ với nhiều dây 150 bến xe leo bám thành, sau tường m2 điện hàng nhà cửa Là sân khấu lớn, tạo thành Mô Sân khấu mảng tường gạch cũ, tháp hình ngồi trời cổng gỗ, đất… Là sân cơng trình nhà tù, Mơ Sân tạo tường cũ,trên tường hình nhỏ nhiều tranh theo trường phái Graffiti, cửa sổ kính, tường ốp gạch men Là sân với diện tích lớn có cấu trúc Mơ Sân phức tạp tạo mảng tường cũ hình lớn bị rêu mốc, tranh theo phái Graffiti, cửa sổ kính, tường ốp gạch men 400 m2 50 m2 200 m2 3.3 Kết mơ hình hóa Mơ hình 1: Căn nhà Bleu Recap 360 Số ảnh: 125/125 Vertices: 200 105 Faces: 350 879 Photoscan Số ảnh: 125/125 Points: 10 617 633 Vertices: 357 451 Faces: 707 841 3DF Zephyr Số ảnh: 125/125 Points: 207 372 Vertices: 442 546 Faces: 731 610 Hình Mơ hình nhà Bleu thơng số kỹ thuật Mơ hình 2: Phòng khách Recap 360 Số ảnh: 127/127 Vertices: 717 731 Faces: 116 655 Photoscan Số ảnh: 127/127 Points: 842 382 Vertices: 156 248 Faces: 304 617 3DF Zephyr Số ảnh: 67/127 Points: 816 270 Vertices: 243 273 Faces: 731 610 Hình Mơ hình phòng khách thơng số kỹ thuật Mơ hình 3: Nội thất tháp chng Recap 360 Số ảnh: 58/58 Vertices: 60 949 Faces: 102 912 Photoscan Số ảnh: 58/58 Points: 23 049 608 Vertices: 15 346 Faces: 30 000 3DF Zephyr Số ảnh: 12/58 Points: 345 978 Vertices: 118 413 Faces: 198 550 Hình Mơ hình tháp chng thơng số kỹ thuật Mơ hình 4: Bức tường bến xe điện Recap 360 Số ảnh: 83/83 Vertices: 321722 Faces: 544 094 Photoscan Số ảnh: 83/83 Points:5 330 391 Vertices:355356 Faces:179 528 3DF Zephyr Số ảnh: 83/83 Points: 953 547 Vertices: 292811 Faces: 479 410 Hình Mơ hình Bức tường bến xe điện thông số kỹ thuật ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN Mơ hình 5: Sân khấu trời Recap 360 Số ảnh:101/102 Vertices:189 370 Faces: 331 699 Photoscan Số ảnh: 102/102 Points: 713 420 Vertices: 776 950 Faces:1 542 682 3DF Zephyr Số ảnh: 91/102 Points: 039 117 Vertices: 446 265 Faces:763 874 Hình Mơ hình Sân khấu ngồi trời thơng số kỹ thuật Mơ hình 6: Sân nhỏ Recap 360 Số ảnh:48/48 Vertices:239 617 Faces:438 933 Photoscan Số ảnh:48/48 Points:9 160 696 Vertices:310 681 Faces: 610 711 3DF Zephyr Số ảnh:48/48 Points: 337 515 Vertices:233 309 Faces: 412 918 129 4.1.1 Xét giá trị định tính Chỉ số định tính việc quan sát trực tiếp mơ hình dựng phần mềm xem yếu tố quan trọng đánh giá hình dạng (Form) mơ hình Đối với vật thể đơn giản (Nhóm 3) thấy phần mềm làm việc tương đối tốt Tuy nhiên, với đối tượng phức tạp (Nhóm 4), có phân hóa rõ ràng phần mềm Thuật tốn Photoscan cho phép phần mềm định vị vị trí khơng gian điểm khơng gian thơng qua tọa độ điểm ảnh Có thể thấy, vượt trội phần mềm Photoscan dựng mô hình khơng gian kín như: Phòng khách, Nội thất tháp chuông, Sân nhỏ, Sân lớn Cùng với liệu ảnh giống nhau, phần mềm Recap360 dựng mảng tường cơng trình Trong đó, phần mềm 3DF Zephyr dựng khối lượng lớn so với phần mềm Recap360 không đầy đủ mơ hình Sân lớn phần mềm nhầm lẫn việc xác định vị trí điểm ảnh dẫn đến sai lệch lớn so với cơng trình ban đầu Qua xem xét mơ hình cơng trình tạo thấy, phần mềm Photoscan xử lý ảnh cho công trình lồi lõm thực tế Phần 3DF Zephyr tái tạo lại thành phần cơng trình đơn giản Riêng phần mềm Recap 360 việc xây dựng mơ hình chiều khơng gian tạo cơng trình khơng thành cơng, phần mềm hạn chế việc định vị điểm ảnh, ảnh thu điểm nhìn cố định Bảng Bảng đánh giá chất lượng mơ hình phần mềm Hình Mơ hình Sân nhỏ thơng số kỹ thuật Mơ hình 7: Sân lớn Recap 360 Số ảnh: 241/241 Vertices:123 154 Faces: 217 862 Photoscan Số ảnh: 241/241 Points:19061375 Vertices:646 370 Faces:1 270 758 3DF Zephyr Số ảnh: 226/241 Points: 337 515 Vertices:1150806 Faces: 900 682 Hình Mơ hình Sân lớn thơng số kỹ thuật Phân tích so sánh mơ hình thu 4.1 So sánh khả dựng hình phần mềm Khả dựng hình phần mềm đánh giá theo giá trị: định tính định lượng Cụ thể: Thơng qua đánh giá trực quan mơ hình, định lượng số lượng liệu ảnh xử lý số lượng điểm ảnh thu từ mơ hình Phần mềm Recap360 Mơ Mơ Mơ Mơ Mơ Mơ Mơ hình hình hình hình hình hình hình + ++ + + +++ + + 3DF Zephyr ++ ++ + ++ ++ ++ ++ Photoscan +++ +++ +++ +++ + +++ +++ Bảng lập nhằm mục đích đánh giá tổng quan mơ hình mà phần mềm xây dựng phương pháp trực quan, đa số trường hợp phần mềm Photoscan làm việc tốt Các tiêu chí xem xét là: Hình dáng, chất liệu màu sắc mơ hình so với cơng trình thực tế Thang đo cho điểm từ + đến +++ theo mức độ tăng dần chất lượng mơ hình trích xuất 4.1.2 Xét giá trị định lượng Xét giá trị số lượng ảnh liệu xử lý Bảng Số lượng ảnh xử lý tổng số ảnh nhập vào STT Recap360 Photoscan 3DF Zephyr Mơ hình Mơ hình 125/125 125/125 125/125 Mơ hình 127/127 127/127 67/127 Mơ hình 58/58 58/58 12/58 Mơ hình 83/83 83/83 83/83 Mơ hình 101/102 102/102 91/102 Mơ hình 48/48 48/48 48/48 Mơ hình 241/241 241/241 226/241 Bảng 3, thống kê số lượng ảnh xử lý phần mềm số lượng ảnh nhập vào Qua thấy, liệu nhập vào thuật toán phần Võ Thị Vỹ Phương 130 mềm khác nhau, số lượng ảnh xử lý thể phạm vi xử lý liệu phần mềm Tùy vào vị trí khơng gian mà chất liệu màu sắc mặt, phần vật thể tiếp nhận phát cường độ ánh sáng khác nhau, chất lượng ảnh thu khác Các liệu ảnh sử dụng tối đa, đồng nghĩa với việc điểm ảnh tạo nhiều Các điểm ảnh vị trí chất lượng ảnh sử dụng đồng nghĩa với việc hình dạng vật thể xây dựng đầy đủ Bảng thống kê rằng: Photoscan phần mềm có phạm vi xử lý liệu tốt nhất, tất liệu ảnh xử lý để tạo điểm ảnh Trong đó, phần mềm 3DF Zephyr có phạm vi xử lý liệu thấp Xét giá trị số lượng điểm ảnh thu từ mơ hình Khi xem xét giá trị tác giả nhận thấy, phần mềm thống kê liệu mơ hình khơng giống Để so sánh giá trị điểm ảnh tác giả phân kiểu so sánh: 1) so sánh giá trị điểm (Vertices) mặt (Faces) phần mềm 2) so sánh giá trị điểm (Points) phần mềm 3DF Zephyr Photoscan Ở cần hiểu, giá trị điểm phân làm loại Points Vertices, Point điểm tự Vertices điểm tạo giao mặt - Kiểu 1: So sánh giá trị điểm (Vertices) mặt (Faces) phần mềm Bảng thống kê giá trị điểm mặt tạo mơ hình xây dựng Bảng Bảng thống kê giá trị điểm (Vertices) mô hình STT Tên mơ hình Recap360 3DF Zephyr Photoscan Mơ hình 200 105 442 546 357 451 Mơ hình 717 731 243 273 156 248 Mơ hình 60 949 118 413 15 346 Mơ hình 321 722 292 811 355 356 Mơ hình 189 370 446 265 776 950 Mơ hình 239 617 233 309 310 681 Mơ hình 123 154 150 806 646 370 Bảng Bảng thống kê giá trị mặt (Faces) mơ hình STT Tên mơ hình Recap360 3DF Zephyr Photoscan Mơ hình 350 879 731 610 707 841 Mơ hình 116 655 319 326 304 617 Mơ hình 102 912 198 550 30 000 Mơ hình 544 094 479 410 179 528 Mơ hình 331 699 763 874 542 682 Mơ hình 438 933 412 918 610 711 Mơ hình 217 862 900 682 270 758 Sau xem xét giá trị điểm mặt thu từ mơ hình đối chiếu chúng với giá trị tương ứng chất lượng mơ hình theo phương pháp trực quan Bảng 2, tác giả nhận thấy, số khơng phản ánh xác chất lượng mơ hình, khơng có quy luật mối quan hệ giá trị chất lượng mơ hình rút Ví dụ mơ Hình giá trị điểm mặt Recap360 lớn nhất, thực tế Recap360 dựng sai hình dáng vật thể Ở mơ Hình tương tự giá trị điểm mặt 3DF Zephyr lớn nhất, nhiên mơ hình phần mềm sai lệch lớn so với cơng trình ban đầu Ngược lại, mơ hình số Photoscan đánh giá tốt mặt trực quan giá trị điểm mặt thống kê thấp Như vậy, phép so sánh kết luận rằng, giá trị điểm (Vertices) mặt (Faces) mà phần mềm thống kê mơ hình có giá trị phần mềm riêng lẻ, chúng giá trị phép so sánh chéo phần mềm - Kiểu 2: so sánh giá trị điểm (Points) phần mềm 3DF Zephyr Photoscan Phép so sánh không áp dụng cho phần mềm Recap360 phần mềm khơng có thuật tốn để thống kê giá trị Bảng Bảng thống kê giá trị điểm (Points) mơ hình STT Tên mơ hình 3DF Zephyr Photoscan Mơ hình 207 372 10 617 633 Mơ hình 816 270 842 382 Mơ hình 3 679 013 23 049 608 Mơ hình 953 547 330 391 Mơ hình 039 117 713 420 Mơ hình 795 672 160 696 Mơ hình 337 515 19 061 375 Sau xem xét Bảng mơ hình tạo phần mềm đưa nhận xét sau: + Số lượng điểm (Points) tạo Photoscan lớn vượt trội so với phần mềm lại Ví dụ: mơ hình Phòng khách, Photoscan tạo 4842382 điểm 3DF Zephyr tạo 1816270 điểm Ở mơ hình Sân lớn, Photoscan tạo 19061375 điểm ảnh lớn nhiều lần số 1337515 điểm ảnh mà phần mềm 3DF Zephyr tạo Do đó, kết luận rằng, q trình xây dựng đám mây điểm (Pointcloud) Photoscan hiệu tạo số điểm ảnh lớn từ liệu ảnh đầu vào + Số lượng điểm (Points) khối lượng mơ hình tạo có mối liên hệ với nhau, cụ thể: số lượng điểm lớn khối lượng mơ hình xây dựng nhiều + Khi xem xét giá trị điểm (Points) đối chiếu chúng với giá trị tương ứng chất lượng mơ hình theo phương pháp trực quan Bảng 2, rút giá trị điểm (Points) có tương đồng cao với chất lượng mơ hình Cụ thể, phần mềm Photoscan tạo số lượng điểm lớn trường hợp xét theo Bảng mơ hình phần mềm dẫn đầu 6/7 trường hợp Như vậy, giới hạn so sánh giá trị điểm (Points) giá trị có độ tin cậy cao, dùng để làm giá trị hỗ trợ so sánh chất lượng hiệu phần mềm xây dựng mơ hình 3D từ ảnh 4.2 So sánh vật liệu (Textures) mơ hình Dễ thấy phần mềm làm tốt phần mềm việc dán vật liệu lên phần vật thể Trong đó, chất liệu thơ nhám tường, đá, gạch, ngói, vải… xanh phần mềm thể tốt màu sắc, hình dạng, ví dụ hình (ảnh thật ảnh từ mơ hình) Qua xem xét mơ hình cơng trình có sử dụng vật liệu Kim loại (mơ hình Căn nhà Bleu, Bức tường bến xe điện) thấy: vật thể kim loại Photoscan dựng tốt mơ hình Recap360 phần màu sắc vật thể kim loại bị nhòa ghép nhầm màu sắc ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(132).2018, QUYỂN vật thể lên vật thể khác, 3DF Zephyr dựng vật thể Kim loại không đầy đủ hồn thiện Hình Vật liệu thể tốt mơ hình Bức tường bến xe điện (mơ hình phần mềm Photoscan) Đối với vật thể, đối tượng vật liệu kính phần mềm không làm tốt việc ốp màu sắc, chất liệu lên bề mặt Có thể lý giải chất liệu có tính phản quang lớn, độ suốt cao từ dẫn đến việc xác định điểm ảnh khó khăn kéo theo việc ghép màu sắc không thành công 4.3 So sánh q trình xây dựng mơ hình Tổng kết việc xây dựng mơ hình cho cơng trình phần mềm, thu đánh sau: - Đối với phần mềm Recap 360, bước xây dựng mơ hình triển khai mạng khơng gian khơng thể tác động vào q trình - Đối với phần mềm Photoscan, sau phần mềm xây dựng đám mây điểm (Pointcloud) hiệu chỉnh thông số để làm dày đám mây điểm, q trình định đến chất lượng mơ hình (Mesh) sau trích xuất Tùy theo thơng số hiệu chỉnh mà q trình xây dựng mơ hình nhanh hay chậm Với máy tính sử dụng nghiên cứu này, trích xuất mơ hình (200m2) với số làm dày điểm trung bình (medium) 20 để thực - Đối với phần mềm 3DF Zephyr, q trình cài đặt thơng số kỹ thuật nằm giai đoạn phức tạp thực Các số cần thiết lập nhiều, số tương ứng với quy trình trích xuất mơ hình khác Do với liệu ảnh nhau, phần mềm trích xuất nhiều mơ hình với hình dạng khác Điều cần lưu ý phần mềm cần xác định thông số kỹ thuật để phần mềm xây dựng mô hình với thực tế nhất, điều đòi hỏi nhiều kinh nghiệm phải thực nhiều lần cho đối tượng Tóm lại, phần mềm Recap 360 q trình mơ hình hóa đơn giản khơng thể can thiệp vào q trình nên giám sát hay điều chỉnh thông số kỹ thuật để tăng chất lượng mơ hình Đối với phần mềm Photoscan 3DF Zephyr q trình mơ hình hóa điều chỉnh nhanh, chậm, chất lượng cao hay thấp cho phù hợp với điều kiện máy tính sử dụng Các thơng số kỹ thuật thiết lập tốt tạo mơ hình có chất lượng tốt 4.4 Kết nghiên cứu Sau xem xét tiêu chí so sánh đánh giá gồm có: Khả dựng hình, Vật liệu mơ hình, Q trình xây dựng mơ hình Có thể đưa nhận xét sau: - Theo đánh giá định tính phương pháp trực quan phần mềm Photoscan phần mềm xây dựng mơ hình tốt phần mềm nghiên cứu 131 - Theo đánh giá định lượng giá trị điểm (Vertices) mặt (Faces) không đủ tin cậy phép so sánh chất lượng mơ hình phần mềm Trong đó, giá trị điểm (Points) xem có khả hỗ trợ việc so sánh chất lượng mơ hình Từ nhận thấy, phần mềm Photoscan tạo đám mây điểm với mật độ lớn khối lượng mô hình xây dựng lớn - Các phần mềm làm tốt việc dán vật liệu cho mô hình, trừ số vật liệu có độ phản quang lớn kính - Q trình xây dựng mơ hình phần mềm Photoscan hợp lý nhất, vừa can thiệp vào trình thực phần mềm, đồng thời q trình khơng q phức tạp đòi hỏi phải thực nhiều lần Như vậy, phạm vi nghiên cứu phần mềm Recap360, 3DF Zephyr Photoscan để chọn phần mềm phù hợp cho nhiệm vụ xây dựng mơ hình 3D từ ảnh 2D, chọn phần mềm phù hợp phần mềm Photoscan hãng Agisof – Nga Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu thực nghiệm này, tác giả kết luận rằng: thời điểm phạm vi phần mềm nghiên cứu phần mềm Photoscan Agisof phần mềm phù hợp để mơ hình hóa cơng trình kiến trúc từ ảnh 2D cơng trình Phần mềm cho phép, xây dựng đám mây điểm (Pointclouds) dày đặc từ khối lượng vật thể xây dựng lớn so với phần mềm lại Thuật tốn xử lý liệu phần mềm Photoscan trội việc định vị điểm không gian thông qua liệu ảnh nhờ mà mơ hình xây dựng đảm bảo hình dạng, lồi lõm thực tế Thêm vào đó, q trình thực việc xây dựng mơ hình phần mềm linh động, dễ phù hợp với điều kiện thiết bị máy móc Bên cạnh ưu điểm phần mềm Photoscan nhược điểm mơ hình phần mềm như: chất liệu kính chưa xây dựng tốt, phần mềm thường dựng thêm phần cho không thực cần thiết mây trời Do đó, cần thiết phải nghiên cứu sâu phần mềm để khắc phục lỗi tạo sản phẩm mơ hình hoàn thiện Nghiên cứu tiền đề cho nghiên cứu khác tương lai tác giả theo hướng bảo tồn di sản, di tích kiến trúc lịch sử Đà Nẵng đối tượng cần bảo tồn khác Việt Nam Lời cảm ơn: “Nghiên cứu tài trợ Quỹ phát triển tiềm lực Khoa học Công nghệ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng đề tài có mã số T2018-06-107” TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Richardson and Richardson, “Using Photo Modeling to Obtain the Modes of a Structure”, Sound and Vibration, Vol 42, 2008, pp 1-16 [2] Casu and Pisu, “Photo-Modeling and Cloud Computing Applications in the Survey of Late Gothic Architectural Elements”, Int Arch Photogramm Remote Sens Spat Inf Sci XL-5 W, Vol 1, 2013, pp 43-50 [3] https://varcity.ethz.ch/ [4] http://3dtechvn.com/hoc-phan-mem/agisoft-photoscan/ (BBT nhận bài: 02/10/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 22/10/2018) ... thực Để lựa chọn phần mềm thích hợp cho nhiệm vụ xây dựng mơ hình 3D từ ảnh cơng trình cần tiến hành bước: xây dựng mơ hình 3D cơng trình phần mềm khác nhau; phân tích, so sánh mơ hình thu từ phần. .. Agisof phần mềm phù hợp để mơ hình hóa cơng trình kiến trúc từ ảnh 2D cơng trình Phần mềm cho phép, xây dựng đám mây điểm (Pointclouds) dày đặc từ khối lượng vật thể xây dựng lớn so với phần mềm lại... phần mềm khảo sát là: Recap 360, Photoscan 3DF Zephyr 3.2 Lựa chọn cơng trình để mơ hình hóa Bảy cơng trình chọn có quy mô từ nhỏ đến lớn, với chất liệu bề mặt khác lựa chọn cho để khảo sát trình