photoscan pro

Nuovi PNY GPU server basati su nVidia Tesla V100

PNYNVL48-Series GPU server
Purley 4U NVLink GPU Server for HPC and Scientific Applications Using NVIDIA SXM2 GPU

PNY ha presentato una soluzione Server HPC GPU 4U con processori Intel Xeon 3647 basata su tecnologia NVLINK capace di gestire fino a 8 Moduli SXM2 TESLA. I moduli SXM2 fanno parte della nuova architettura nVidia Tesla V100 dedicata ai server rack: l’architettura nVidia Volta garantisce 5120 CUDA cores per una performance in single precision di 15.7 TFLOPS. Paragonata a una CPU Intel Xeon E5-2690v4 @ 2.6GHz una Tesla V100 risulta 47X più veloce.

Sono già oltre 550 le HPC applications che possono godere dei benefici di un’architettura del genere: segnaliamo Simulia Abaqus della Dassault Systemes, software per la simulazione realistica agli elementi finiti (FEA).

Un server di questo genere può tuttavia costituire un potentissimo cluster per l’analisi di moltissime applicazioni in campo scientifico, ma anche grafico. Della potenza di questo server possono beneficiare software quali (elenco tratto da https://www.nvidia.com/en-us/data-center/gpu-accelerated-applications/catalog/):

  • Adobe Premiere Pro CC
  • Adobe Lightroom CC
  • Adobe Speedgrade CC
  • Adobe Illustrator CC
  • Adobe Media Encoder CC
  • Adobe Photoshop CC
  • Agisoft Photoscan (software di fotogrammetria)
  • Autodesk Moldflow
  • Autodesk AutoCAD
  • Autodesk Flame Premium (3D VFX e color grading)
  • Autodesk Inventor
  • Autodesk Motion Builder
  • Autodesk Mudbox
  • Autodesk RV
  • Autodesk Revit (software BIM)
  • Autodesk VRED
  • Autodesk 3DS Max (modellazione 3D)
  • Autodesk Maya (modellazione 3D)
  • Autodesk Smoke (software di editing)
  • Autodesk Recap Pro (nuvole di punti da laser scanner e fotogrammetria)
  • Blackmagic Design Fusion (software di effect and compositing)
  • Blender Inst. Blender (software di grafica)
  • Boris FX Monster GT (software di visual effect)
  • Chaos Group V-RAY GPU (motore di rendering fotorealistico)
  • Dassault Systemes CATIA
  • Dassault Systemes Solidworks
  • ESRI ArcGIS Pro
  • Maxon Cinema 4D (modellazione 3D)
  • Next Limit Realflow (simulazione di liquidi e gas)
  • Next Limit Maxwell (motore di rendering basato sulla fisica)
  • Pixologic Sculptris (3D sculpting)
  • Red Giant Magic Bullet Looks

Come si può vedere uno studio di grafica o di architettura che tratti nuvole di punti dalla generazione alla modellazione mesh per l’uso financo della simulazione FEA può trarre beneficio da un server di questo tipo. Immagina alla fine di 1 anno di aver risparmiato anche solo 3 settimane di calcolo…

Come acquistare

Il rack server part. no. PNYNVL48000000-000 può essere configurato a scelta del cliente, che può decidere di montare da 1 a 8 Tesla V100 SMX2 e la quantità di RAM e storage desiderata a seconda del budget a disposizione. Se vuoi conoscere prezzi e configurazioni non esitare a contattarci con il seguente modulo:

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HOW TO: fotogrammetria e Agisoft Photoscan. Forzare l’allineamento delle immagini

Aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan: il modello 3D

Nelle precedenti puntate abbiamo visto come pianificare, acquisire e ottenere un modello 3D tramite aerofotogrammetria con il software Agisoft Photoscan. In questa puntata verrà analizzato un primo approfondimento tecnico volto a forzare l'allineamento delle immagini all'interno del software.

Può capitare a volte che l'acquisizione delle immagini sia stata frettolosa o non pianificata correttamente. Magari non era stata inizialmente prevista, ma al cliente volevamo comunque offrire un prodotto migliore e, smartphone in mano, ci siamo messi a scattare fotografie. In genere i sensori dello smartphone sono in grado di scattare ottime fotografie per i social, meno per usi professionali di questo tipo per via della dimensione veramente infinitesima del pixel del sensore. Ma costituiscono comunque una via di scampo in mancanza d'altro: il risvolto della medaglia è che la precisione finale sarà inferiore e a volte il software potrebbe faticare ad allineare le immagini, tanto più quando le foto sono affette da leggero mosso.

In questo caso il risultato sarà scadente, ma potremo ancora salvare il salvabile per riuscire a ottenere qualcosa che possa al limite esserci utile per lavorare la tavola del rilievo da stazione totale in ambiente CAD, sovrapponendo le centinaia di punti acquisiti a una immagine RGB. Non ci dovremo preoccupare che la precisione della stazione totale è almeno 10 volte superiore a quella della presa fotogrammetrica, perché grazie all'utility Raster Design potremmo applicare le necessarie deformazioni Rubbersheet basate sullo strumento.

HOW TO: aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan. Introduzione (parte prima)

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Sconti software fotogrammetria e droni

Agisoft Photoscan 10% off

In occasione di Assisi Drone Festival, presso il Palazzo Ducale di S. Maria degli Angeli dal 14 al 16 settembre 2018, ArcheoDigital in collaborazione con i suoi partner vi offre la possibilità di acquistare licenze per i più noti software di fotogrammetria utilizzati nel campo dei droni:

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Photoscan è il più noto programma nell'ambito della fotogrammetria automatizzata grazie ai suoi potenti algoritmi e alle grandi funzioni che offre.

Zephyr Aerial è un applicativo interamente programmato in Italia che, unico nel suo genere, offre la possibilità di effettuare elaborazione di fotogrammetria e svolgere compiti di matching con le nuvole di punti derivate da laser scanner 3D, sia colorate che in B/N, e in quest'ultimo caso è possibile colorarle attraverso le fotografie.

Analist Cloud è un software italiano basato su ambiente CAD che semplifica le operazioni di analisi e produzione di tavole metriche delle nuvole di punti, sia da fotogrammetria che da laser scanner. Scopri la sua potenza e perché non potrai più farne a meno.

Zephyr Aerial 10% off

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I nostri emissari vi aspettano all'Assisi Drone Festival fino a questa sera.

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HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan. Il modello 3D

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan. Il modello 3D

Siamo arrivati alla terza puntata del nostro tutorial tecnico sull'aerofotogrammetria da drone. In questi primi appuntamenti stiamo lavorando con il software Agisoft Photoscan. Nei prossimi appuntamenti scopriremo il software Pix4D Mapper.

Nelle due precedenti puntate abbiamo trattato i temi dalla pianificazione di volo fino all'allineamento delle immagini, inserimento marker e correzione metrica del rilievo, affinché si possa parlare di vero rilievo aerofotogrammetrico e non di Computer Vision.

Ricordiamo che questo tutorial è organizzato sul set di fotografie gentilmente concesse da © Paolo Allodoli 2018, relative alla Chiesa di San Biagio a Lendinara e scattate con un DJI Spark (rif. ENAC 18238).

Riepilogo

Siamo giunti al termine del nostro tutorial su aerofotogrammetria e Agisoft Photoscan: in questo primo HOW TO abbiamo visto come passare dalla pianificazione del volo all'esportazione di un modello 3D metricamente corretto e texturizzato. Vedremo in futuro, in tutorial più tecnici, come trattare la nuvola di punti e il modello 3D per fini più professionali, dal DTM alla classificazione della point cloud fino alla generazione di ortofoto per ambienti CAD.

Ricorda che lavoriamo al fianco dei professionisti per collaborare con loro nella perfetta riuscita dei loro progetti: se sei alle prime armi, vuoi migliorare la resa dei tuoi elaborati o semplicemente sfruttare la nostra conoscenza nel campo per i tuoi progetti, non esitare a contattarci con il form sottostante.

Nel prossimo HOW TO passeremo a lavorare con Pix4D Mapper, in seguito Zephyr Aerial, e alla fine del percorso vedremo come lavorare con le nuvole di punti per applicazioni professionali.

Contattaci

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HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan. Elaborazione

Nora Terme a Mare: aerofotogrammetria da drone

Eccoci giunti al secondo appuntamento con il nostro tutorial tecnico sull'aerofotogrammetria da drone. In questi primi appuntamenti stiamo trattando il software Agisoft Photoscan.

Nella precedente puntata abbiamo visto come pianificare la missione, acquisire le informazioni metriche, scattare le immagini, elaborarle in post-produzione e abbiamo infine visto come importarle nel software. Proseguiamo ora il nostro percorso dando avvio alla pipeline di elaborazione vera e propria.

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan. Introduzione (parte 1)

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan. Il modello 3D (parte 3)

Aerofotogrammetria step 6: allineamento di immagini

Il primo step di elaborazione è l'allineamento di immagini, ovvero quell'image matching che abbiamo descritto nel precedente appuntamento. Il programma individua una serie di feature per ogni immagine, risolvendo le equazioni di collinearità: questa operazione consente di orientare le camere nello spazio individuando i punti omologhi tra le immagini. Tali punti verranno inoltre sfruttati per accoppiare le immagini tra loro. Il risultato sarà una nuvola di punti sparsa nella quale ogni punto corrisponde alle coordinate 3D dei punti di legame individuati.

Per prima cosa importiamo le fotografie (stiamo utilizzando la versione demo che non consente il salvataggio del progetto) nel nostro progetto: questo creerà automaticamente un chunk o parte di progetto. Poiché le nostre fotografie sono state scattate da un drone, ad ogni immagine vengono associati dei dati EXIF che contengono informazioni di latitudine e longitudine. Queste informazioni vengono riconosciute dal software che infatti nello spazio modello visualizzerà una serie di punti: ad ogni punto è naturalmente associata un'immagine.

Affinché queste informazioni, oltre che presenti, siano anche visibili, dovrete verificare che sia attiva l'icona camera (indicata dalla freccia rossa), che nella versione italiana corrisponde al comando Mostra Immagini:

Aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan: importazione immagini

Quelli che vedete nello spazio modello sono soltanto le posizioni stimate delle camere: Photoscan ancora non sa come sono orientate queste camere, compito che appartiene al comando Menù --> Processi --> Allinea foto.

Attivando questo comando, si aprirà un pannello con le impostazioni di elaborazione: questa fase è la base di ogni progetto, bisognerà indicare i corretti parametri senza appesantire troppo il calcolo. Vediamo le voci nel dettaglio:

  • Precisione: determina il numero di feature che verranno individuate in ogni immagine. Tanto maggiore sarà questo numero, tanto più densa sarà la nuvola di punti da cui estrarre il modello 3D. Generalmente un primo match di controllo si fa molto velocemente con l'impostazione Bassa (Low): verranno individuati qualche migliaio di punti. Con l'impostazione Media (Medium) vengono individuati tra i 15.000 e i 20.000 punti. Con l'impostazione Alta (High) possono essere individuati anche 70.000 punti e oltre (fino a 120.000 per un sensore full frame come quello di una Canon 5D Mark II). Con l'impostazione Massima (Maximum) non c'è limite alle feature individuate dal programma, che virtualmente assegna un punto ad ogni pixel, e viene limitato soltanto nelle impostazioni avanzate alla voce Limite punti chiave: 150.000 per questo valore e 25.000 per il Limite punti di vincolo sono sufficienti. Si consideri che maggiori sono i punti da allineare, più tempo ci vorrà, anche se l'effetto è quello di aumentare la qualità del modello. Ma attenzione, non sempre un numero straordinario di punti restituisce un modello effettivamente migliore: a fronte di decine di ore di calcolo in più, si potrebbero guadagnare appena pochi punti percentuali di precisione.
  • Preselezione foto georeferenziate: questa impostazione dice al software di ricordarsi che naturalmente è più probabile trovare il matching tra due camere vicine (in base a latitudine e longitudine) che non tra due camere lontane. Quindi i punti omologhi verranno cercati solo tra immagini vicine, velocizzando moltissimo l'operazione di image matching. Questa opzione non va attivata nel caso di operazioni di fotogrammetria terrestre con camere senza GPS.

Per far comprendere meglio questo processo, aggiungiamo che le immagini nelle quali ricercare i punti di vincolo vengono trattate in questo modo:

  • Highest: l'immagine è scalata con fattore di 4x in aumento (quindi è 4 volte più grande)
  • High: l'immagine è trattata alla sua scala originale
  • Medium: l'immagine è scalata con fattore di 4x in diminuzione (quindi è 4 volte più piccola)
  • Low: l'immagine è scalata con fattore di 16x in diminuzione (quindi è 16 volte più piccola)

Come vedete, a seconda del numero di pixel da analizzare aumentano le feature individuabili ma contestualmente i tempi di elaborazione. E naturalmente viceversa.

Al termine del processo, che con parametri medi dovrebbe durare pochi minuti su una workstation low-budget (nel tutorial corrente stiamo analizzando 190 immagini scattate da un DJI Spark), apparirà nel modello una nuvola di punti sparsi e adesso a ogni punto sarà associata un'immagine correttamente orientata.

Oneri computazionali

Aggiungiamo anche in questo caso due righe sul calcolo necessario a portare a termine questa operazione: come indica la stessa Agisoft, portare a termine il processo di image matching richiede un ammontare di memoria RAM dipendente dal numero di foto appartenenti al chunk. Si parla unicamente di numero di immagini, la loro dimensione come scritto prima incide soltanto sul tempo di calcolo.

Fotografie10020050010002000500010000
RAM500MB1GB2.5GB5GB10GB25GB50GB

Si può subito notare come ad un numero doppio di immagini da analizzare, corrisponda una quantità doppia di RAM da possedere nel sistema.

Ottimizzazione dell'allineamento

Prima di proseguire, lanciamo il comando Ottimizza immagini: facciamo clic con il tasto destro sul Chunk 1 --> Elabora --> Ottimizza immagini. Il perché è presto detto: Photoscan nella fase di allineamento ha ricostruito i 7 parametri affini di trasformazione lineare (3 parametri per la traslazione, 3 per la rotazione e 1 per il ridimensionamento). Non può tuttavia rimuovere la componente non lineare che spesso causa piccoli errori nel modello: queste deformazioni non lineari si possono correggere, se presenti, con questa ottimizzazione, che dura davvero pochi secondi.

Aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan: ottimizza immagini

Aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan: fase di ottimizzazione delle immagini

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Aerofotogrammetria step 7: correzione metrica del progetto

Prima di arrivare alla generazione definitiva del modello, è conveniente introdurre una fase intermedia di avanzamento per poi tornare indietro e proseguire più speditamente.

Andiamo in Processi --> Generazione maglia 3D. Poiché il processo sarà basato su una nuvola di punti di tipo sparso ottenuta con parametri medi, la poligonalizzazione della medesima produrrà un modello in pochi secondi ma molto piatto. Questa fase a noi serve per individuare sul modello i marker: per fare questo, il colore dei poligoni non è sufficiente, pertanto attiviamo subito dopo il comando Processi --> Genera texture. Questi comandi li spiegheremo con più puntualità nei prossimi step.

Ecco che "magicamente" vediamo apparire nello spazio modello il nostro edificio, a bassa risoluzione, ma con particolari ben evidenti, ad esempio strade, finestre e altro ancora, che potremo aver misurato e preso come riferimento. Ora ruotando il modello portiamoci nei nostri punti-marker, ad esempio gli spigoli di una finestra: facciamo clic con il tasto destro e poi sul comando Aggiungi marcatore. Nello spazio modello ora appare un punto con una bandierina blu e relativa etichetta con nome.

Attiviamo il pannello inferiore Foto e noteremo che anche accanto alle immagini sono apparse delle bandierine blu e/o bianche: le bandierine blu indicano i marker visibili in foto, quelle bianche i marker presenti in foto ma nascosti.

Aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan: aggiunta marker

Ora se facciamo doppio clic su una delle immagini contenenti i marcatori con bandierina blu, la attiveremo nel riquadro principale: zoomiamo sul marcatore e selezionandolo con il mouse spostiamolo nella posizione corretta. Ripetendo questa operazione per tutte le immagini contenenti le bandierine blu (operazione lunga ma necessaria per ottenere una metrica precisa e accurata), noteremo come le bandierine e i marcatori sono diventati verdi (vd fotomontaggio sottostante). Questa è la necessaria operazione manuale che differenzia davvero un progetto di aerofotogrammetria da un progetto di Computer Vision.

Aerofotogrammetria da drone e Agisoft Photoscan: posizionamento marker

Riallineamento delle immagini

In sostanza sono stati introdotti dei punti di vincolo a cui il software si dovrà attenere: questa operazione diventa utile anche quando per un qualsiasi motivo vi fossero delle immagini non allineate all'interno del chunk. Individuando almeno 4 punti sull'immagine non allineata e individuando i medesimi 4 marker in almeno 2 immagini del dataset allineato, sarà possibile procedere a un allineamento parziale delle immagini senza matching per le quali il software utilizzerà i 4 marker individuati come punti di vincolo certi.

Allineamento di chunk o parti

I marcatori sono importanti anche per l'allineamento di chuck: abbiamo detto più volte che un progetto può essere diviso in parti. Le ragioni principali per fare ciò risiedono nella potenza del computer, che potrebbe non essere in grado di sopportare un elevato numero di immagini, oppure nell'integrazione dati, laddove ad esempio uno stesso edificio viene ripreso sia dall'alto che da terra, magari con un sensore diverso, per coprire le zone d'ombra. Anche se gli algoritmi basati su immagini lavorano per riconoscimento di punti omologhi, è bene che fonti diverse vengano trattate in maniera diversa: questo perché ogni coppia sensore+obiettivo ha una distorsione propria e una dimensione d'immagine propria, processare insieme le immagini provenienti da fonti diverse, ancorché possibile, degrada la qualità metrica del progetto. Trattando le fonti come parti diverse, ovvero chunk diversi di un stesso progetto, è possibile allinearli attraverso i marker per fondere le nuvole di punti finali, ognuna con elevata precisione metrica.

Vedremo questo passaggio alla fine del tutorial.

Bene, anche oggi siamo giunti alla conclusione di questa puntata. Abbiamo visto come caricare le immagini, allinearle, ottimizzarle e inserire i marcatori che ci saranno utili per la correzione metrica del nostro progetto.

Nel prossimo appuntamento vedremo come scalare il modello, generare la nuvola di punti densa e partendo da questa generare i prodotti derivati, a cominciare dalla mesh 3D texturizzata.

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