Туристы сняли трехмерную карту

Ученые построили трехмерные карты городов по фотографиям из интернета

Тысячи фотографий пользователей интернета являются отличной основой для создания трехмерных карт. Новый алгоритм соответствующего процесса анализа и обработки фотографий был успешно реализован учеными Вашингтонского университета.

Развитие интернета и постоянный рост числа его пользователей привели к тому, что теперь в свободном доступе находится гигантское количество фотографий со всех концов Земли. Такой богатый материал рано или поздно должен был найти свое применение, и такое это удалось сделать группе ученых из Вашингтонского университета в сотрудничестве с представителями Корнельского университета и компании Microsoft. Они придумали технологию, которая позволяет строить трехмерные карты городов на основе фотографий из интернета. Соответствующая работа будет представлена в конце сентября на Международной конференции по машинному зрению, которая состоится в японском городе Киото.

Свою разработку авторы протестировали на 150 тысячах фотографий Рима, размещенных на популярном фотосервисе Flickr. В результате анализа и последующей реконструкции, которые продолжались 21 час, вычислительный центр смог построить трехмерную модель столицы Италии.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "2759201",
    "incutNum": 4,
    "repl": "<4>:{{incut4()}}",
    "uid": "_uid_3261317_i_4"
}

Подобная технология впервые появилась в 2006 году усилиями компании Microsoft, которая получила соответствующую лицензию. Технология получила название Photosynth, и на специальном сайте можно полюбоваться рядом архитектурных памятников, созданных компьютером на основе фотографий пользователей, или же создать трехмерную структуру на основе собственных снимков.

Теперь же с помощью фотографий на экране компьютера воплощаются не отдельные исторические памятники, а целые трехмерные города.

Процесс сборки единого изображения из отдельных фотографий не является простым, особенно с учетом того, что каждый кадр сделан, по сути, из случайной точки, и масштабы изображения на всех фотографиях абсолютно разные. Раньше, чтобы построить единое трехмерное изображение города, требовались огромные вычислительные ресурсы. 250 тысяч фотографий на 500 синхронно работающих компьютерах можно было обработать только за год, а для работы с миллионом фотографий требовалось более десяти лет.

Сейчас же реализован новый алгоритм, который работает в сотни раз быстрее.

Увеличения скорости обработки фотографий удалось достигнуть благодаря ряду новых идей. Одна из них заключается в том, что еще в начале работы система выбирает опорные точки — те места, которые содержатся на большом количестве фотографий. В случае с Римом таковой точкой, к примеру, является Колизей (на верхнем фото изображение Колизея, полученное в результате анализа фотографий пользователей, треугольниками показаны те места, откуда производились съемки).

Кроме того, новый алгоритм позволяет эффективнее работать одновременно на нескольких компьютерах, в том числе и через интернет.

Для того чтобы построить виртуальную карту Рима на основе 150 тысяч фотографий, ученым понадобились чуть менее суток — 21 час.

При этом использовалось 496 компьютеров.

Помимо Рима группа ученых получила трехмерную карту хорватского морского курорта Дубровник и еще одного итальянского города — Венеции. Последней работой особенно заинтересовались историки, которые опасаются, что в скором времени знаменитые каналы выйдут из берегов и Венеция сильно изменится. Как и для Рима, трехмерное изображение Венеции было построено на 496 компьютерах, только на этот раз использовалось не 150 тысяч фотографий, а на 100 тысяч больше. Дубровник же был построен из 57 845 фотографий в течение 22,5 часов на 352 компьютерах.

Новый алгоритм позволяет получать трехмерные карты для компьютерных игр, видеороликов и компьютерных презентаций автоматически, а не вручную, как это было раньше.

Но главным применением своей работы авторы считают следующее: им удастся сохранить для потомков точное представление о том, как выглядели города в наши дни.