Статуя Свободы, Нотр-Дам и площадь Святого Марка — сотни тысяч любительских снимков этих достопримечательностей размещены в интернете, и с каждым часом их количество увеличивается, немецкие ученые используют туристические фото при создании трехмерных изображений для городского планирования и навигационных систем.
«Для нас это настоящее сокровище», — говорит Михаэль Гезеле, профессор в области графических интерактивных систем технического университета Дармштадта. Он использует любительские снимки для создания полноценных трехмерных моделей запечатленных объектов. Вместе с коллегами из университета Вашингтона в Сиэтле и в тесном сотрудничестве с учеными из Microsoft Research Гезеле разрабатывает программное обеспечение, которое рассчитывает и представляет трехмерные декорации на основе любительских фотографий. Более 10 лет программисты работают над способами получения, без использования таких дорогостоящих измерительных методов, как лазерное сканирование, информации для пространственного изображения объектов. Возможности использования этих приложений разнообразны: от создания виртуальных туристических путеводителей и трехмерных фильмов, планирования городской застройки до реконструкции археологических памятников и улучшения навигационных систем.
В принципе двух изображений под разными углами зрения достаточно для пространственного восприятия. Этот факт подтверждает зрительный аппарат человека: слегка смещенные углы зрения обоих глаз позволяют головному мозгу оценить пространственный объем. Ученые используют этот принцип: они фотографируют объект при помощи калиброванных камер, под оптимальным освещением и с определенных позиций, и на основании полученных снимков рассчитывают его трехмерную модель.
Вместо того чтобы отправиться с высокотехнологичным оборудованием в Париж, Михаэль Гезеле использует бесчисленные фотографии парижских достопримечательностей, в частности Нотр-Дама, сделанные туристами и размещенные в интернете. Разумеется, задача в этом случае значительно усложняется. Туристы делают свои снимки в разных условиях: удаление камеры от объекта, угол зрения, освещенность, разрешение, размер кадра значительно варьируются. Для получения необходимой информации из таких изображений они прежде всего калибруются. Программное обеспечение рассчитывает такие данные, как относительные позиции камеры и фокусное расстояние. Этот метод разработали коллеги Гезеле в Сиэтле совместно с Microsoft Research для программы Phototourism. Из сотен фотографий разработчики выбирают снимки, соответствующие каждой точке будущих трехмерных изображений. «Это было главной моей задачей», — говорит Гезеле. Когда основные точки изображения найдены, программное обеспечение обрабатывает его и определяет, достаточно ли совпадают окрестности объектов для установления их глубины. Теневые края или люди, закрывающие в кадре объект, затрудняют поиск. «В данном случае количество фотографий заменяет их качество», — объясняет Гезеле.
Поэтому он хочет выйти за пределы возможностей программы Phototourism. Вместо составления трехмерного изображения из имеющихся фотографий программист решил рассчитать полную геометрию сцены и сделать видимыми изображения под новым углом зрения, отсутствующим на исходных снимках. В рамках своего актуального проекта он пытается моделировать по возможности естественную трехмерную картину Рима из миллионов фотографий.
«Мы находимся лишь в самом начале нашей работы», — говорит Гезеле. Ученые впервые продемонстрировали, что решение этой задачи возможно на основании любительских фотографий. «При ошибке менее 1% результаты уже конкурентоспособны относительно данных лазерного сканера», — говорит Райнхард Кох, специалист в области трехмерной визуализации из университета Киля. 
Ученый не уверен, что таким образом можно провести трехмерную реконструкцию всех городов: для этого всегда недостаточно данных, сообщает http://ftd.de/.
Тем не менее он видит значительный прикладной потенциал новой разработки: более дешевое и более точное детализированное дополнение к спутниковым средствам уровня Google Earth. «Разработчики, желающие воссоздать подробную трехмерную картину крупных областей, должны использовать все возможные методы и объединить данные совершенно разного качества и точности, объем которых огромен, — уверен Кох. — Техника Гезеле — очень важный шаг в этом направлении».
