Fotogrammetria: cos’è, i benefici e principali ambiti di utilizzo 

indice

  • Introduzione
  • Fotogrammetria: cos’è e la connessione con il rendering 3D
  • Come funziona la fotogrammetria e il concetto di triangolazione
  • Il processo di fotogrammetria, passo dopo passo
  • Le principali applicazioni della fotogrammetria
  • Marketing e comunicazione: perché optare per la fotogrammetria
  • La sfide della fotogrammetria, e come vincerle

Introduzione

Negli ultimi vent’anni, il rendering 3D si è affermato come tecnica fondamentale in molti ambiti, compreso il marketing e la comunicazione di prodotto. Si tratta del processo di generazione di immagini bidimensionali o animazioni a partire da un modello tridimensionale di un prodotto.

Lo scopo del rendering 3D è quindi la generazione di immagini realistiche che siano indistinguibili dalle fotografie convenzionali ma che, al tempo stesso, svincolino le aziende dalla necessità di avere il prodotto fisico e/o di allestire set costosissimi (e, talvolta, irrealizzabili) per soddisfare le proprie esigenze e trasmettere il messaggio corretto alla audience di riferimento. 

Fotogrammetria: cos’è e la connessione con il rendering 3D

Nell’ambito appena descritto trova spazio la tecnica della fotogrammetria, che pur non essendo nata per questo scopo specifico, oggi ha un ruolo fondamentale nell’universo del marketing, laddove emerge come tecnica per la creazione di modelli 3D di oggetti basati su dati fotografici reali. 

Utilizzando la fotogrammetria, è possibile catturare dettagli accurati degli oggetti fisici e trasformarli rapidamente in modelli digitali tridimensionali. Questi modelli possono poi essere trattati, gestiti, modificati e integrati all’interno di ambienti realistici attraverso il processo di rendering, garantendo una rappresentazione visiva fedele e persuasiva dei prodotti, che contribuisce a influenzare positivamente le decisioni d’acquisto. 

Come funziona la fotogrammetria e il concetto di triangolazione

Il termine fotogrammetria deriva dalla combinazione delle parole greche photos, ovvero luce, e gramma, che significa disegno. In pratica, la fotogrammetria è una tecnica che consente di ottenere delle misurazioni accurate degli oggetti fisici attraverso l’analisi delle immagini

Non stupisce, quindi, che il processo inizi con lo scatto di fotografie del prodotto da svariate angolazioni, così da estrapolare dati fondamentali per la creazione del modello tridimensionale. La qualità e la quantità delle fotografie influenzano direttamente la precisione del modello finale; idealmente, si dovrebbero catturare molte immagini da diverse prospettive per ottenere una visione completa dell’oggetto, cosa che può essere fatta usando fotocamere tradizionali, droni o apparecchiature specializzate come i sensori multispettrali, che applicano una tecnica nota come radiometria.

L’elemento cardine della fotogrammetria è la triangolazione, ovvero l’impiego della geometria per rilevare le coordinate tridimensionali di specifici punti dell’oggetto. La triangolazione si basa sulla misurazione degli angoli e delle distanze tra i punti visibili nelle diverse immagini, che devono quindi presentare una certa quota di sovrapposizione (si parla di punti di unione) e creare una vera e propria rete di informazioni che rappresenta la struttura tridimensionale dell’oggetto

La triangolazione è la stessa tecnica usata dai nostri occhi (o meglio, dal cervello) per la riproduzione degli oggetti presenti nel campo visivo. 

Il processo di fotogrammetria, passo dopo passo

Realizzare un modello 3D realistico a partire da immagini tradizionali richiede ovviamente competenze specialistiche un software dedicato che si occupi di governare tutte le fasi del processo, dall’acquisizione delle immagini all’output finale. Gli step centrali del processo sono: 

Definizione dei parametri interni ed esterni

Per ottenere un risultato di qualità, il software deve operare sulla base di informazioni certe relative sia all’attrezzatura utilizzata per la fase di cattura, sia alla posizione del dispositivo nell’ambiente di ripresa.

A tal fine, si parla di parametri interni ed esterni: i primi sono principalmente legati alla calibrazione delle fotocamere e comprendono elementi come la distanza focale e la distorsione delle lenti. I parametri esterni, invece, riguardano la posizione e l’orientamento delle fotocamere durante la cattura delle immagini. Per rilevarli vengono solitamente impiegati dei punti di controllo noti o delle caratteristiche facilmente identificabili nelle immagini.

Acquisizione delle immagini

La fase esecutiva del processo è la cattura di un insieme di fotografie dell’oggetto o dell’area da acquisire. Data la tipologia di elaborazione, qui è essenziale ottenere immagini da diverse prospettive per garantire una rappresentazione completa e accurata dell’oggetto. La qualità delle fotografie e la loro copertura influenzano direttamente la precisione del modello finale.

Triangolazione

Come anticipato, la triangolazione è il cuore della fotogrammetria e si basa sul collegamento di punti omologhi catturati da diverse fotocamere. La relazione tra angoli e distanze misurate consente di determinare le coordinate tridimensionali dei punti sull’oggetto.

Generazione e miglioramento del modello 3D

Utilizzando le coordinate tridimensionali, il software genera un modello 3D dell’oggetto, che va raffinato per migliorare la sua precisione. Questo può coinvolgere la rimozione di eventuali errori, la pulizia dei dati e la creazione di un mesh tridimensionale più accurato.

Rendering 3D

Una volta ottenuto e ottimizzato il modello 3D, questo può essere utilizzato in una varietà di contesti, tra cui la creazione di immagini fotorealistiche a supporto della comunicazione e del marketing di prodotto.

Le principali applicazioni della fotogrammetria

La versatilità è un punto focale della fotogrammetria. Date le sue caratteristiche peculiari, gli ambiti di applicazione sono moltissimi. Tra questi riportiamo: 

Monitoraggio ambientale

Le immagini aeree possono essere elaborate per creare modelli tridimensionali di terreni e strutture, facilitando la pianificazione territoriale e la gestione delle risorse.

Architettura e costruzioni

Qui la fotogrammetria è utilizzata per la creazione di modelli 3D di edifici e strutture, così da ottimizzare la pianificazione urbana e la progettazione del paesaggio.

Conservazione del patrimonio culturale

La fotogrammetria può essere impiegata per documentare e preservare monumenti, opere d’arte e siti storici. 

Design industriale

I modelli 3D dei prodotti vengono usati dai designer per valutare le proporzioni, l’estetica e la funzionalità. Ad esempio, in ambito automotive, la fotogrammetria aiuta a ottimizzare la struttura dei veicoli.

Medicina e scienze biologiche

L’ambito medico è una grande prospettiva per la fotogrammetria, laddove può essere impiegata per la creazione di modelli 3D di organi con cui pianificare e simulare gli interventi chirurgici. 

Marketing e comunicazione: perché optare per la fotogrammetria

La fotogrammetria può essere il pilastro con cui realizzare rendering di prodotto estremamente realistici, a beneficio delle attività di comunicazione e marketing. Il dettaglio visivo che si può ottenere con una strumentazione moderna, con un software di ultima generazione ed esperienza sul campo è straordinario, e a questo si aggiunge la tradizionale versatilità che circonda tutto il tema del rendering 3D. 

La fotogrammetria consente alle aziende di realizzare modelli 3D da usare direttamente all’interno dei propri contenuti, per esempio nel sito istituzionale dell’azienda, nell’e-commerce, in vari configuratori di prodotto, video interattivi, brochure, ed esperienze virtuali. Il tutto, con un livello di realismo notevole e un costo abbordabile. 

Schematizzando, tra i benefici per il marketing e la comunicazione delle imprese citeremmo: 

  • Rappresentazione estremamente realistica;
  • Versatilità a livello di output;
  • Alta flessibilità creativa;
  • Possibile interattività;
  • Possibilità di differenziazione competitiva.

La sfide della fotogrammetria, e come vincerle

Infine, uno sguardo d’insieme non può trascurare le sfide. Pur in un’era contraddistinta dall’automazione, per realizzare un ottimo lavoro sono necessarie esperienza e competenze dedicate, di cui il mercato è piuttosto avaro.

La fotogrammetria genera risultati straordinari se alla base del processo ci sono dati e immagini di alta qualità. Ad esempio, un tema particolarmente sensibile è quello della gestione dell’illuminazione ambientale, poiché questa può causare ombre indesiderate che si riflettono poi sulla qualità del modello 3D e a cui si risponde con un controllo preciso e/o con tecniche di analisi avanzata delle immagini. Lo stesso vale per una calibrazione non impeccabile degli strumenti o per le cosiddette occlusioni, ovvero parti dell’oggetto non visibili in modo chiaro, che può portare a lacune nella ricostruzione e si supera con la pianificazione attenta degli angoli di ripresa.

Infine, un occhio di riguardo merita il tema della gestione di grandi volumi di dati in progetti complessi, che può determinare un’impennata di costi e, almeno in determinati casi, è soggetta a vincoli di compliance. L’implementazione di sistemi di archiviazione dati avanzati (magari basati sul cloud), insieme a tecniche di compressione e ottimizzazione può affrontare e vincere anche questa sfida. 

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