SOFTWARE SOFTWARE DI STITCHING STITCHING PTGUI

GEOMATICS FOR CONSERVATION & COMMUNICATION OF CULTURAL HERITAGE LABORATORY
SOFTWARE DI STITCHING
PTGUI
Alessia NOBILE
Geomatica per la Conservazione e la
Comunicazione dei Beni Culturali
Università degli Studi di Firenze
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Un po’ di storia
Nel 1998, il matematico e fisico Helmut Dersch, rilasciò la prima versione del
pacchetto Panorama Tools,
Tools una serie di utility in grado di effettuare complesse
operazioni di stitching tra i fotogrammi rimuovendo la distorsione delle ottiche.
Panorama Tools non si poteva definire user friendly, in quanto non possedeva alcuna
grafica ed era dunque
q
necessario scrivere dei files di testo ((scripts)
p ) che
interfaccia g
contenessero i dati di input necessari: anche i control points, ovvero i punti di
coincidenza delle immagini, andavano trascritti in forma numerica.
Nel 2001, Dersh ha sviluppato le interfacce grafiche (GUI = Graphical User
Interface), che sfruttano le funzionalità grafiche offerte dai moderni sistemi operativi
e provvedono a tradurre le impostazioni dell'utente in scripts elaborabili dalle
Panotools. Le GUI più utilizzate sono PTAssembler e PTMac (rispettivamente per Win
) Hugin
g ((sia Win che Mac)) e PTGui ((solo Win).
)
e Mac),
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PTGui – Caratteristiche
 creazione di stitch: proiezione Rettilineare, Cilindrica ed Equirettangolare (o
Sferica),
f i ) partendo
d da
d un numero qualunque
l
di immagini;
i
i i
 file di input: JPEG, TIFF, PNG e BMP;
 control points: ricerca automatica
ed interfaccia grafica per la loro gestione
(aggiunta ed eliminazione);
 anteprima: stitch final in tempo reale;
 dati EXIF: lettura dei dati incorporati nelle immagini digitali, utili per
determinare i parametri dell'ottica utilizzata (solo per formato JPG);
fil di output: JPEG,
file
JPEG TIFF,
TIFF PSD,
PSD PSB e MOV;
MOV
 file di output multi-layer: per modificare, a posteriori, i singoli fotogrammi;
 dimensioni massime output: GigaPixel;
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Camera/lens parameters
Il campo lens type definisce il tipo di obiettivo utilizzato: per gli obiettivi di normale utilizzo
( i tele
(sia
t l che
h grandangoli)
d
li) sii deve
d
i
impostare
t
R tili
Rectilinear,
mentre
t per i fish-eye
fi h
sii deve
d
impostare Circular.
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Source Images
 Per
P aggiungere,
i
rimuovere
i
e
sostituire i fotogrammi utili
per lo stitching, attraverso i
tasti Add, Remove e Replace;
 per ordinare i fotogrammi
nella corretta sequenza, da
sinistra
i i t
a destra
d t
o viceversa,
i
attraverso i tasti Move Up e
Move Down;
 per ordinare i fotogrammi in
ordine alfabetico attraverso il
tasti Sort;
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Tipi di proiezione
 Rettilineare;
 Cilindrica;
 Equirettangolare o Sferica;
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Proiezione Rettilineare (160° x 160°)
Proiezione di un'immagine sferica su di un piano ad essa tangente.
L'immagine finale è ottenuta proiettando i singoli punti della superficie sferica sul
piano, utilizzando rette che passano per il centro della sfera.
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La proiezione
L
i i
rettilineare
ttili
è quella
ll del
d l nostro
t
sistema
i t
visivo
i i
e, naturalmente,
t
l
t
quello degli obiettivi fotografici "normali" (non fish-eye).
Vantaggi
 non vengono introdotte distorsioni sulle linee: tutte le linee dritte della scena
reale
l vengono riprodotte
i
d tt dritte
d itt nello
ll stitch
tit h finale.
fi l Si tratta
t tt dunque
d
di un'ottima
' tti
scelta per le immagini di architetture.
Svantaggi
 la qualità degrada allontanandosi dal punto di tangenza con la sfera. Non
conviene
i
utilizzare
tili
questa
t proiezione
i i
per immagini
i
i i finali
fi li con più
iù di 100° di angolo
l
di campo, pena una marcata perdita di qualità ai lati dovuta ad un eccessivo
stiramento dei fotogrammi ai bordi dello stitch.
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Proiezione Cilindrica (360° x 120°)
Proiezione di un'immagine sferica su di un cilindro ad essa esterno.
L'immagine finale è ottenuta proiettando i singoli punti della superficie sferica sul
cilindro, utilizzando rette che passano per il centro della sfera.
La proiezione cilindrica preserva le linee verticali,
verticali ma non è in grado di
rappresentare i dati nelle zone vicine ai poli (nadir e zenit), che risultano distorti e
stirati sempre più, fino all'infinito.
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Le linee rette, che non sono verticali nella realtà, vengono curvate (escluso
l'orizzonte).
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Proiezione Equirettangolare o Sferica (360° x 180°)
Proiezione che permette di mappare una porzione della superficie della sfera in
una immagine bidimensionale. È anche chiamata la non proiezione, dato che la
coordinata orizzontale è semplicemente la longitudine mentre quella verticale è la
l i di
latitudine,
senza nessuna trasformazione
f
i
applicata.
li
Un classico e conosciutissimo esempio della proiezione equirettangolare è la
mappa del mondo:
E’ molto utilizzata in applicazioni
pp
non-fotografiche
g
come QTVR ((Quick Time Virtual
Reality), dove il software permette la navigazione all'interno della scena virtuale.
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Le verticali rimangono tali; l'orizzonte diventa una linea retta che attraversa il
centro dell'immagine. Le altre linee e gli angoli sono distorti. Le aree vicine ai poli
appaiono stirate orizzontalmente.
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Control points
g
generati in automatico e p
g
poi,, eventualmente modificati,, i p
punti di
Vengono
coincidenza tra gli scatti di uno stitch.
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Se la ricerca automatica trova pochi CP, oppure sono troppo raggruppati, è utile
aggiungere qualche punto manualmente;
Se alcuni CP sono stati individuati su oggetti dell'immagine dei quali si dubita circa
la stabilità (nuvole, erba mossa dal vento, ecc.), può essere utile eliminarli e
aggiungerne di nuovi in aree di sovrapposizione più affidabili.
Alcuni comandi
 Tab numerici: indicano il numero di immagine visualizzata. In grassetto le
immagini
g
che hanno CP in comune;;
 CP Type: generalmente impostato su Normal, indica punti omologhi. Esistono
anche i punti Vertical e Horizontal che servono solo a determinare le ortogonalità
all'interno dell'immagine finale.
 Optimize:
O ti i
normalmente
l
t sempre attivato,
tti t ottimizza
tti i
l stitching
lo
tit hi
a partire
ti dai
d i CP
inseriti.
 Rotate: per comodità di lavoro, le immagini possono essere ruotate di +90°, 180°,
-90°. Q
Questa impostazione
p
non modifica il p
progetto,
g
, ma la sola visualizzazione in
questa cartella.
 Zoom: imposta il livello di ingrandimento delle immagini visualizzate. Con i tasti
Ctrl+ e Ctrl- si agisce sullo zoom per passi successivi. Tasto destro del mouse per il
pan nell’immagine.
ll’i
i
 Prev e Next, determinano il salto alla coppia di immagini precedente/successiva.
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Panorama editor
Solo warping
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Panorama editor
Warping e blending
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Panorama editor
Singolo scatto
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Panorama editor
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Riposizionamento del
centro dell’immagine
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Panorama editor
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Impostazione manuale
dell’angolo
di campo
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Create Panorama
 Dimensione dello stitch in p
pixel. Per ottenere la massima q
qualità di uscita,, è
consigliato cliccare su Set optimum size e scegliere Maximum size;
 Formato del file di uscita: JPG (sconsigliato se si devono eseguire postelaborazioni), TIFF, PSD e PSB;
 Settings:
S tti
per il formato
f
t JPG è possibile
ibil scegliere
li
l compressione,
la
i
mentre
t per i
formati TIFF, PSD e PSB è possibile scegliere tra 8 e 16bit/canale di profondità
colore.
y
in q
questo campo
p è necessario specificare
p
quali informazioni si
q
 Layers:
desiderano in uscita. In genere è sufficiente indicare Blended panorama only,
anche se l'uscita multi-layer può rivelarsi in alcuni casi molto importante;
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INTEGRAZIONE DELLE LACUNE

Fatti gli scatti necessari alla creazione della panoramica, si può avere:
1. Un panorama completo (360°x180°)
Tutti gli scatti effettuati, compreso quello nadirale, sono utilizzabili
2.

Un panorama parziale (<360°x180°)
La panoramica creata presenta una lacuna esagonale nera, indice della mancanza di
informazione. I panorami parziali non possono essere utilizzati per la creazione di Tour
virtuali compatibili con i dispositivi mobili
Le procedure possibili sono:
- Inserimento di un logo, direttamente all’interno del software per la creazioni di Tour
virtuali
- Integrazione con un’immagine master scattata nella parte del pavimento coperta dal
treppiede.
Lo scatto può essere realizzato anche a mano libera, con le precauzioni del caso, o in
alternativa con il cavalletto
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Integrazione con un’immagine master
- Una volta creata l’immagine sferica, si procede alla creazione dell’immagine cubica (con
PTGui
TG i o con Panotour Pro))
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- Esportate le 6 immagini cubiche, si corregge la faccia nadirale contenente la lacuna con lo
scatto master del pavimento.
- Creare nuovamente l’immagine sferica (con PTGui o con Panotour Pro)
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