Fotogrametría + Imágenes de internet. Nuevas posibilidades.

Internet es actualmente una inmensísima base de datos que se enriquece cada hora, cada minuto, con ingente cantidad de información creada por usuarios o máquinas. ¿Cuántas personas habrá ahora mismo delante de la Catedral de Notre-Dame de París fotografiándola? ¿Cuántas estarán subiendo también a internet (Facebook, Google +, Flickr, Instagram, etc.) esas mismas imágenes? ¿Cuántas imágenes de esta catedral se subirán en un año a Internet? Hay quien se ha preguntado, a raíz de esto, si sería posible obtener información geométrica gracias a estas imágenes y a un software de fotogrametría SFM. La respuesta, como pudieron comprobar, fue positiva. 

Nube de puntos del Foro Romano obtenida a partir de imágenes de internet y su procesado en un software de fotogrametría SFM. Tiene un aire a sugerente acuarela...

Surge así el proyecto "BigSFM: Reconstructing the World from Internet Photos", con un objetivo muy ambicioso: contruir un modelo 3D del mundo a partir de colecciones online de fotos. La investigación de este grupo de ingenieros se centra, sobre todo en el reconocimiento de localizaciones, la correlación de puntos entre imágenes y la optimización de la fotogrametría SFM (structure from motion), caracterizada por el automatismo y la no necesidad de calibración de cámaras.

El software que usan para crear las inmensas nubes de puntos que llevan a cabo es Bundler, un programa de fotogrametría SFM open source desarrollado por Noah Snavely que podéis encontrar aquí (https://www.cs.cornell.edu/~snavely/bundler/).

Gracias a este trabajo han conseguido construir un algoritmo de fotogrametría SFM que permite detectar puntos afines en millares de fotografías (el modelo de la Fontana de Trevi, por ejemplo, está realizado a partir de 1936 imágenes), reconstruir una nube de puntos correcta a partir de ellas y desarrollar un sistema de actualización automática de estas nubes con el añadido de nuevas fotografías.

¿Qué nos puede aportar esto al estudio del patrimonio y a la arqueología? Las puertas que se abren son muchas:

• Se demuestran las posibilidades de la fotogrametría llevada a cabo a partir de fotografías de archivo o antiguas que en ningún caso se pensaron para realizar un modelo tridimensional.
• Esto permitirá, en un futuro, recuperar información 3D que creíamos perdida de monumentos destruidos, por ejemplo, por la guerra. 
• Nos posibilitará también reconstruir de forma semi-automática yacimientos y excavaciones antiguas para plantear hipótesis con más información sobre la mesa.

Obviamente, este tipo de fotogrametría tiene problemas: en muchas ocasiones no se van a alinear todas las imágenes por motivos de luz o grandes deformaciones de enfoque; se van a obtener modelos que en muchos casos no van a ser perfectos pues es probable que algunas zonas del objeto queden en sombra, es decir, que no salgan en ninguna imagen y por lo tanto no puedan ser reconstruidas; y debemos cotejar las nubes creadas con toda la información que dispongamos para asegurarnos de que no tiene deformaciones o errores graves de geometría.

Aquí podéis ver un ejemplo de este tipo de fotogrametría realizado a partir de unas fotografías de excavación tomadas por Raúl Balsera:

Actualmente estamos a la espera de que se publique en la revista VAR (Virtual Archaeology Review) un artículo sobre la fotogrametría realizada a partir de fotografías de archivo que hemos escrito entre unos cuantos compañeros de profesión y que, esperamos, sirva para dar más luz sobre esta técnica tan poco trabajada y tan llena de posibilidades.

Más información: Building Rome in a Day; Photo Tourism; BigSFM (desde esta web se pueden descargar grandes nubes de puntos de Roma, París, etc.); El archivo fotográfico como fuente para la reconstrucción tridimensional.