3D-Modelle aus Videos erstellen: Lohnt sich der Aufwand?
Videogrammetrie ist eine Mess- und Analysemethode, mit der aus Videomaterial 3D-Daten erfasst werden, um daraus ein 3D-Mesh zu rekonstruieren. Wie die Fotogrammetrie scheint dies ein interessantes Verfahren zu sein. Grund genug, sich mit zwei wichtigen Unterschieden zwischen der Verwendung von Standbildern und Video zu befassen.
Nicht immer einfach: Erstellung von 3D-Modellen aus Videos.
1. Auflösung.
Die Auflösung des Clips ist wesentlich für das Ergebnis beim 3D-Scannen. Eine hohe Auflösung bedeutet einen hohen Detailgrad im Bild, was wiederum die Qualität der 3D-Scans steigert. Die größten Probleme bei der 3D-Erfassung entstehen durch geringe Auflösungen und ggf. vorhandene Artefakte. Grundsätzlich gilt: je detailreicher das Bild, desto detailreicher das 3D-Objekt.
Es gibt zwar 8K-Kameras, doch diese sind extrem teuer. Am Ende rechnet es sich nicht, nur für eine höhere Auflösung eine High-End-Videokamera zu verwenden, wenn Standbilder denselben Zweck erfüllen. Fotos ergeben in allen Kategorien saubere Bilder mit höheren Auflösungen und kosten weniger.
2. Bewegungsunschärfe.
Eine weiteres Problem, dass bei der Erstellung von 3D-Modellen aus Videos entstehen kann, ist die Bewegungsunschärfe. In Standbildern tritt die Unschärfe nur auf, wenn diese mit einer sich bewegenden Kamera bzw. einer Handkamera mit langer Belichtungszeit aufgenommen wurden. Geht es um 3D-Bilderfassung, ist dies kein wirkliches Problem. Mithilfe eines Stativs lassen sich gestochen scharfe Bilder eines Objekts aus jedem Blickwinkel machen.
Bei Videos lässt sich das Problem der Bewegungsunschärfe jedoch nicht so leicht beheben. Die beste Lösung ist immer noch eine kürzere Belichtungszeit. Aufnahmen mit höheren Frame-Raten sind durchaus machbar. Man sollte allerdings nicht vergessen, dass eine kürzere Belichtungszeit auch bedeutet, dass weniger Licht auf die Kamerasensoren trifft. Dies lässt sich in einer Umgebung mit kontrollierter Beleuchtung gut ausgleichen. Aber auch zu viel Licht kann aufgrund der entstehenden Schatten und Glanzlichter die Qualität des Scans beeinträchtigen.
Bild von Andrew Palmer
Vorteil der Videogrammetrie: Schnelligkeit.
Es gibt also gewichtige Gründe, die gegen eine Verwendung von Video sprechen. In manchen Fällen kann es sich aber trotzdem lohnen, Video den Vorzug zu geben.
Für einen 3D-Scan werden in der Regel Dutzende Fotos des Objekts aus allen Blickwinkeln benötigt, was mit großem Zeitaufwand verbunden ist. Es gibt eine Reihe von Smartphone-Apps, mit denen sich 3D-Modelle anhand eines Video-Clips generieren lassen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Ein Video ist viel schneller erstellt als zahllose Einzelfotos.
Wenn du eine schnelle Lösung suchst, ist die 3D-Modellerstellung per Smartphone-Video und -App sicherlich der einfachste Weg. Standbilder mit hoher Auflösung liefern jedoch grundsätzlich bessere Ergebnisse. Man sollte sich trotzdem vor Augen halten, dass es sich bei den verwendeten Video-Frames im Grunde auch um Standbilder handelt. So ist es immer eine Frage der Abwägung, ob die Zeitersparnis die höhere Qualität einer Aufnahme mit Stativ und Kamera aufwiegt.
Bilder von Andrew Palmer
Hardware-Anforderungen.
Um optimale Ergebnisse mit einem Smartphone zu erzielen, empfehlen wir Modelle mit LiDAR-Sensoren, z. B. das iPhone 12 oder 13 Pro.
Wir bieten mit Substance 3D Sampler – Teil der Adobe Substance 3D-Familie – ein effizientes und intuitives Tool zur 3D-Bilderfassung, mit dem sich aus Fotos 3D-Objekte generieren lassen. Exakte Foto- und Video-Scans von Objekten erfordern viel Rechenleistung. Für 3D Sampler (Stand: 2023) empfehlen wir einen Intel i7-, AMD Ryzen 7- oder vergleichbaren Prozessor sowie eine leistungsfähige GPU wie die der 30er-Serie und höher. Als Arbeitsspeicher genügen 32 GB, optimal sind für viele Projekte jedoch 64 GB.
Einen vollständigen Leitfaden zu den Hardware-Anforderungen und Empfehlungen findest du in unserer Dokumentation.
Erfasse realistische 3D-Elemente mit Adobe.
Substance 3D Sampler eignet sich hervorragend für den Einstieg in die Fotogrammetrie. 3D Sampler bietet keine Unterstützung für Videos, jedoch erleichtert die integrierte KI-Technologie den Vorgang deutlich. Es genügt, wenn du scharfe, gut beleuchtete Bilder machst. Den Rest erledigt 3D Sampler.
Sampler maskiert deine Bilder automatisch mithilfe derselben Maskierungstechnologie wie in Photoshop, sodass nur das Hauptobjekt rekonstruiert wird. Wenn du mit der Maskierung zufrieden bist, verarbeitet Sampler die Bilder, erstellt eine Punktwolke und generiert ein 3D-Mesh mit Texturen.
Mit 3D Sampler kannst du Materialien mischen und verblenden, um das Erscheinungsbild des Modells beliebig zu verändern.
Entdecke die 3D-Bilderfassung mit Substance 3D Sampler.
Häufig gestellte Fragen
WAS IST DER UNTERSCHIED ZWISCHEN FOTO- UND VIDEOGRAMMETRIE?
KANN SUBSTANCE 3D SAMPLER AUS VIDEOS 3D-MODELLE GENERIEREN?
WANN LOHNT SICH 3D-BILDERFASSUNG IN 3D-PROJEKTEN?
