Soluzioni innovative per la fotogrammetria di Esper, alimentate da Sony

Esper, con sede a Nottingham, nel Regno Unito, è specializzata nella progettazione e nella produzione di impianti di fotogrammetria. Questa tecnologia utilizza immagini digitali di oggetti fisici per ricrearli nello spazio 3D. L’azienda fornisce ai propri clienti esclusivamente telecamere Sony per le loro immagini estremamente dettagliate, per il rapporto qualità-prezzo (essenziale quando ogni rig richiede così tante telecamere) e per il Camera Remote SDK di Sony, che fornisce un telecomando personalizzato di quasi tutte le funzioni delle telecamere.

Il lavoro di Esper si colloca all’intersezione tra la fotografia piatta e fissa e lo spettro in rapida crescita degli oggetti e dei mondi digitali in 3D. I suoi clienti includono studi di gaming e VFX, università, pubblicità e organizzazioni per il patrimonio culturale. L’acquisizione 3D è il punto cruciale, dove le cose reali diventano rappresentazioni digitali, e la precisione è tutto. 

Piattaforme di gioco sempre più sofisticate richiedono contenuti fotogrammetrici per i loro prodotti software. Inoltre, per essere addestrati, i modelli di IA generativa richiedono dati dell’immagine 3D digitalizzati.

Esper non è uno studio convenzionale. Invece, l’azienda progetta e costruisce impianti di acquisizione che rendono l’acquisizione 3D e volumetrica più semplice, coerente ed efficiente per i suoi clienti.

Acquisizione 3D

La fotogrammetria consiste nell’acquisizione digitale di oggetti fisici e reali da più direzioni, producendo risultati visualizzabili da tutte le angolazioni. L’acquisizione di oggetti in questo modo crea rappresentazioni 3D che possono essere utilizzate in una serie di applicazioni. 
Queste immagini multidirezionali vengono elaborate per creare modelli 3D realistici da utilizzare nei giochi, nelle simulazioni virtuali e in molte altre applicazioni che richiedono immagini robuste che gli spettatori riescono vedere da qualsiasi direzione.

I sistemi di acquisizione di Esper utilizzano la fotografia convenzionale ma in modi molto specifici. C’è un rig che forma una sfera scheletrica intorno all’oggetto da catturare. L’impianto è dotato di un gran numero di telecamere identiche posizionate in punti regolarmente distanziati per garantire la copertura da ogni angolazione.

In particolare, il rig comprende anche un sistema di illuminazione proprietario e un meccanismo di controllo per attivare le telecamere e le luci. Con il coinvolgimento di così tante telecamere, è essenziale avere un controllo preciso degli otturatori e poter configurare le impostazioni della telecamera. I rig di fotogrammetria di Esper soddisfano molteplici requisiti per l’acquisizione 3D.

Nike ed Esper

La risoluzione disponibile nelle telecamere di Sony a grande sensore è assolutamente superba per le texture. Offrono un livello di dettaglio che non è possibile ottenere con altri sensori.

Nick Foots
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Una ripresa in primo piano della telecamera Sony in un rig di fotogrammetria

Qualità dell'immagine, controllo e sincronizzazione

La qualità finale delle scansioni 3D dipende dalle capacità delle telecamere utilizzate per catturare le immagini e le texture. Ecco perché Esper fornisce esclusivamente le telecamere Sony. Le telecamere devono essere controllate con precisione, in modo da azionarle tutte contemporaneamente o in una sequenza predeterminata, ad esempio per le riprese fotometriche.

Desideriamo automatizzare il più possibile il processo. Utilizziamo cicli di feedback chiusi tra illuminazione, software ed elaborazione della piattaforma per ottimizzare il processo.

Nick Foots
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Come superare la carenza di competenze

I prodotti Esper sono richiesti perché il settore della fotogrammetria, in rapida crescita, ha portato a una carenza di competenze: semplicemente non ci sono abbastanza professionisti con l’esperienza necessaria per configurare e gestire un impianto di fotogrammetria su scala industriale. La fornitura di un rig completamente operativo con telecamere, luci e meccanismi di controllo facilita l’utilizzo delle tecniche fotogrammetriche sul posto di lavoro da parte di un pool molto più ampio di talenti provenienti dalla fotografia convenzionale e dal settore dei videogiochi.

Un’immagine in primo piano della telecamera Sony e della luce nel rig di fotogrammetria

3D,4D/Acquisizione volumetrica e oltre

Esper è all’avanguardia nell’acquisizione di immagini per applicazioni 3D e 4D/volumetriche. Diversi settori, dalle università agli sviluppatori di videogiochi alle aziende di marketing, stanno studiando i vantaggi della fotografia spaziale.

Un’immagine in primo piano della telecamera Sony nel rig di fotogrammetria

Stereo fotometrico

L’accuratezza della fotogrammetria può essere aumentata utilizzando la stereoscopia fotometrica, dove, se si cattura con la massima risoluzione possibile, è possibile riprodurre efficacemente la direzione della superficie di ogni pixel.

I rig di Esper sono ideali per acquisire immagini stereo fotometriche. Sotto il controllo del software, le telecamere scattano più immagini di un oggetto, ciascuna illuminata da un’angolazione diversa. Dalle diverse quantità di luce riflessa dalla superficie, è possibile calcolare la Normale di superficie, una linea fittizia perpendicolare a ciascuna superficie.

Questa tecnica fornisce dettagli sufficienti a rappresentare la direzione e l’orientamento generale della superficie di un oggetto e la sua texture. Un software 3D specializzato che combina i risultati delle telecamere multiple in un modello 3D realistico può essere utilizzato da applicazioni successive per illuminare accuratamente gli oggetti nel loro ruolo finale in un gioco per computer o in una simulazione industriale.

Siamo passati alle telecamere Sony per un due motivi. Una di queste è stata la disponibilità di una più ampia scelta di telecamere mirrorless, più adatte a noi grazie al basso ritardo dell'otturatore e alla maggiore frame rate, e l'altra è la presenza di sensori grandi e ad alta risoluzione.

Nick Foots
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Il futuro

I consumatori e i professionisti hanno accesso a una serie crescente di display con capacità 3D, come il sistema di creazione di contenuti spaziali immersivi https://www.sony.net/corporate/information/news/202401/24-001E/ di Sony per i creatori e il Vision Pro di Apple per i consumatori.

L’approccio di Esper per soddisfare la domanda in futuro è quello di rendere il processo il più automatico possibile con i suoi rig 3D e volumetrici che combinano illuminazione, telecamere e controllo in un unico pacchetto. La qualità fotografica è fondamentale in fotogrammetria, così come la capacità di controllare con precisione più telecamere attraverso un software personalizzato. Esper ha scelto Sony come fornitore principale di telecamere non solo per la decennale esperienza di Sony nel campo dell’imaging digitale, ma anche per il continuo sviluppo e supporto dell’azienda giapponese.

Due telecamere Sony e la luce nell'impianto di fotogrammetria

L'SDK è la cosa più importante perché ci permette di avere un controllo quasi completo su ogni impostazione della telecamera. Quando cerchiamo di sistematizzare le telecamere, che possono arrivare a 120 in un unico impianto, è davvero utile.

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