基于图片的3D重建的影响因素
2017-03-30 11:36
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目的:
确定出对重建效果最佳的因素条件
1.列出可能影响最终重建效果的因素和一些想法(比较乱也没有关系,后面会再次梳理):
想到的一些点:
如何评价重建出来三维模型的效果?只单纯用眼睛观察吗?
两种实验思路:
1.是固定其他因素不变,进行单个因素变化实验,确定出较佳的因素后,接着做实验。这种实验,简单易行,但是默认各个因素之间是相互独立互不干扰的,我认为各个因素之间其实是会有交互作用的,单纯进行这种实验出来的结果不准确。所以考虑第二种方案。
2.是分析实验的条件和因素,确定各种因素的组合情况,对实验结果进行一系列的分析,得出最佳的实验条件,这种实验费事费力,但结果往往是最准确和最有说服力的。
好的实验设计:应该是合理的安排各种实验因素,严格的控制实验误差,并且能够使用较少的人力、物力和时间最大限度的获得丰富且可靠的资料。
2.对第一步列出的影响因素进行归类分析:
实验安排写到这里时,觉得这个实验只能处于理论的角度进行分析, 实际操作是实行不下去的,原因有:
768个实验无法单纯只用眼睛对比实验结果,需要有评价指标,但实目前是没有。
即使我知道了如何评价实验结果,得出了所有的实验结果,对比实验又是一项浩大的工程。
如果只是在固定其他因素不变的情况下,变化单个因素的实验结果是不可靠的。
确定出对重建效果最佳的因素条件
1.列出可能影响最终重建效果的因素和一些想法(比较乱也没有关系,后面会再次梳理):
具体因素 | 具体说明 | 一些实验想法 | |
模型本身因素: | 材质 | 不透明OR透明(或半透明) | 已确定,不透明的材质的物体重建出来的效果要好 |
纹理信息 | 丰富纹理OR缺乏纹理 | 已确定,具有丰富纹理信息的重建效果要好很多 | |
尺寸/大小 | 暂定4种尺度 | 找10cm左右的,20cm左右的,30cm左右,40cm左右物体对比实验(这样设置的原因在于大前提是要重建室内的物体) | |
对称性(这里主要想考虑物体的360度都是一样的那种物体) | 不对称OR对称 | 这个需要进一步的验证,需要找一个对称的且不透明且具有丰富纹理的物体作为模型,与不对称的且不透明且具有丰富纹理的物体 对比实验 | |
相机因素: | 与模型的距离 | 转一圈拍照OR转多圈(各圈距离不同) | 以拍一圈(同一距离)和拍多圈(各圈不同距离)对比实验 |
相机的的高度 | 控制在同一高度OR多个高度 | 以同一高度和不同高度对比实验 | |
照片因素: | 照片的个数 | 暂定3种个数(固定度数的间隔取OR随便) (这个拍摄时按两种方式拍摄) | 以30,60,90张以固定度数和随机两种方式做实验的对比 拍摄时,按3种间隔 |
照片的尺寸 | 暂定2种尺寸 (这个后期处理,拍摄时毋须考虑) | 拍一组照片(3264 X 2448),后期处理为1920 X 1080的大小,对比实验 | |
照片的来源 | 帧图片OR照片 (这个拍摄时多拍一个视频就好,后期随机OR固定度数取帧再讨论) | 两者的区别是不是只有照片的尺寸? 即尽量控制其他因素一样,把照片调成帧图片一样的尺寸,比较帧图片和相同大小的照片的重建效果 | |
外界因素: | 模型所处的场景 | 单调OR复杂 | 单调的场景就一定是好的吗?是不是复杂的场景会给模型的重建提供一些参考信息,从而使得模型的重建效果更好呢? 即尽量控制其他因素一样,比较单调和复杂场景的重建效果 |
光照条件 | 自然光OR外加光源(还要考虑外加光源的类型,数目,摆放位置和亮度) | 为了实验的简便性和易操作性,我决定用LED小拍摄棚/(上一种太贵的话)吊个节能灯 | |
旋转台 | 模型静止相机旋转OR模 4000 型旋转相机静止 |
想到的一些点:
如何评价重建出来三维模型的效果?只单纯用眼睛观察吗?
两种实验思路:
1.是固定其他因素不变,进行单个因素变化实验,确定出较佳的因素后,接着做实验。这种实验,简单易行,但是默认各个因素之间是相互独立互不干扰的,我认为各个因素之间其实是会有交互作用的,单纯进行这种实验出来的结果不准确。所以考虑第二种方案。
2.是分析实验的条件和因素,确定各种因素的组合情况,对实验结果进行一系列的分析,得出最佳的实验条件,这种实验费事费力,但结果往往是最准确和最有说服力的。
好的实验设计:应该是合理的安排各种实验因素,严格的控制实验误差,并且能够使用较少的人力、物力和时间最大限度的获得丰富且可靠的资料。
2.对第一步列出的影响因素进行归类分析:
简要说明 | 具体来说 | 注意点和待确定的点 | |
拍摄的大前提条件 | 光照→自然光/外加光源 拍摄的方式→模型静止/模型旋转 场景→单调/复杂 | 光照,拍摄方式和场景是大前提条件,这三种因素我不能确定他们是相互独立不产生交互作用的,所以组合方式需考虑全面 8种前提: 自静单,自静复,自动单,自动复 外静单,外静复,外动单,外动复 | 想清楚实验做下来的评价指标有什么?(除了时间以外只是用眼睛观察重建效果吗?) 对于任意一个大前提,都要进行以下8种模型的所有拍摄方案的实验,即总共768个实验 → 如何进行对比可以确定出最佳重建的条件呢? |
拍摄对象 | 根据模型本身因素选定几种拍摄模型 对称(360度的对称) 尺度→10/20/30/40 | 固定大方向为不透明和丰富纹理(颜色或沟纹)→ 根据对称和不对称,挑选同一模型的4种尺度的模型 → 即要有8个模型 (因为我不清楚以下不同的实验条件会不会对模型有一些额外的surprise,准备全面必然是好的) | 暂定这4种尺度,在挑选具体模型时估计会有所调整 |
拍摄因素 | (即相机因素+照片因素) 相机的的高度→固定A/可变a→单个/3个 与模型的距离→固定B/可变b→单个/3个 取照片的方式→ 固定角度(3种角度)D/随机(120张)d(对于距离和高度的任意组合都附带拍一段视频V 即4段视频) | 综合这些拍摄因素 → 实际要出一个具体的拍摄方案 对于上述的8个模型,每个模型都需进行以下12种拍摄: (8种是三个因素的随机组合,4种是视频) ABD,ABd ,ABV, AbD,Abd,AbV aBD, aBd ,aBV,abD, abd,abV | 手机与模型的距离要量化 相机的高度也要量化 角度也要量化 是否可以出一个自动机械测量设备 |
768个实验无法单纯只用眼睛对比实验结果,需要有评价指标,但实目前是没有。
即使我知道了如何评价实验结果,得出了所有的实验结果,对比实验又是一项浩大的工程。
如果只是在固定其他因素不变的情况下,变化单个因素的实验结果是不可靠的。
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