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04 abr 24 Fotogrametría con el DJI Mini 3 Pro: procesado de imágenes

Tras haber escrito sobre el proceso de toma de imágenes, el siguiente paso natural es el procesado de las mismas. Es, en realidad, la parte mollar del asunto, lo que nos permite pasar de una serie de imágenes independientes a una serie de productos, tanto en 2D como en 3D, que permiten explotar las capacidades del dron de una manera tremendamente potente. Y es que el procesamiento de fotogrametría con drones ha revolucionado la forma en que capturamos y analizamos datos del mundo real. El DJI Mini 3 Pro, al ser un dron ligero y versátil, se ha convertido en una herramienta especialmente valiosa para esta tarea. Durante mis pruebas con la fotogrametría he utilizado tres herramientas de software para realizar esta tarea, cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes: PIX4D cloud, Open Drone Map y CloudODM; y Meshroom en Windows, sobre las que pasaré a hablar con un poco más de detalle.

PIX4D cloud: Fotogrametría en la Nube

PIX4D cloud es una plataforma en línea que permite a los usuarios procesar imágenes capturadas por drones y convertirlas en mapas y modelos 3D precisos. Es conocido por su facilidad de uso y por ofrecer una solución completa desde la captura de datos hasta el análisis final. Fue la primera de las soluciones que utilicé, a raíz de conocerla en el canal de Youtube de Hatu.

Procesado del Monasterio de Aciveiro en PIX4DCloud

Procesado del Monasterio de Aciveiro en PIX4DCloud

Sus principales ventajas son las siguientes:

  • Automatización del flujo de trabajo: PIX4D cloud automatiza gran parte del proceso de fotogrametría, lo que ahorra tiempo y reduce la posibilidad de errores humanos. El proceso de carga de imágenes es extraordinariamente sencillo, tan simple como arrastrar y soltar, y a partir de ahí, el proceso se completa de manera automatizada, ofrenciendo ortomosaicos en 2D, completamente localizados y accesibles sobre OpenStreetMap, y mapas de alturas de terreno. En cuanto al 3D, proporciona mapas de puntos y mallas texturizadas con un nivel de calidad asombroso.
  • Accesibilidad: Al ser una plataforma basada en la nube, los usuarios pueden acceder a sus proyectos desde cualquier lugar y compartirlos fácilmente con terceros.
  • Integración con otros software: PIX4D ofrece una buena integración con programas CAD y BIM, lo que facilita la transición a otras fases del proyecto. Proporciona la capacidad de importar y exportar modelos y ortofotos generadas en terceros entornos de una manera sencilla.

En cuanto a sus inconvenientes, destacan los siguientes:

  • Dependencia de la conexión a Internet: Al ser un servicio en la nube, requiere una conexión a Internet estable y rápida para funcionar eficientemente.
  • Costo: Pero el principal problema es que PIX4D cloud es un servicio de suscripción, lo que puede ser una barrera para usuarios individuales o pequeñas empresas con presupuestos limitados. Tiene un coste ciertamente elevado, y aunque es posible hacer uso de una suscripción quincenal gratuita para probar la plataforma, está basada en un sistema de créditos que se consumen con gran rapidez a poco que subas imágenes con una resolución elevada. Al finalizar la suscripción, los proyectos son purgados de la plataforma al cabo de un mes. Una pena.

Open Drone Map y CloudODM: Software de Código Abierto

El siguiente software que probé fue una solución de código abierto, Open Drone Map. Es un proyecto de software libre extraordinariamente popular, que cuenta con múltiples desarrollos auxiliares para hacer la vida más sencilla a los interesados en este tipo de software. La instalación básica de Open Drone Map proporciona las herramientas de procesamiento de imágenes, pero se ve complementada por un entorno gráfico basado en web (WebODM), así como una versión independiente para Mac y Windows. Como tal, el sistema puede desplegarse en entornos linux, Mac y Windows, pudiendo desplegarte tu propio sistema de procesado y publicación. Además, existe un entorno público (webodm.net), donde es posible registrarse, y mediante un sistema de pago por uso similar al de PIX4D, puedes utilizar nodos en internet para el procesamiento de las imágenes. Además, es posible interactuar con este entorno mediante un agente de línea de comandos (CloudODM), que permite subir de manera automatizada las imágenes y que te descarga todos los resultados.

Portalén procesado en webODM

Portalén procesado en webODM

Sus ventajas son las siguientes:

  • Costo: Al ser de código abierto, ODM y CloudODM son gratuitos, lo que los hace accesibles para una amplia gama de usuarios, aunque la plataforma webodm.net sí es un sistema de suscripción.
  • Personalización: Los usuarios con conocimientos técnicos pueden modificar y adaptar el software a sus necesidades específicas. Cuenta con instalación en línea de comandos, interfaz web, y una API bastante potente para interactuar con ella.
  • Comunidad activa: ODM tiene una comunidad activa que contribuye constantemente con mejoras y soporte.
  • Procesado de vídeo: ODM ofrece una posibilidad bastante interesante, que es la capacidad de procesar no solamente conjuntos de imágenes para realizar la composición forogramétrica, sino que puede procesar vídeos, realizando de manera automatizada la extracción de fotogramas, y a partir de ahí construir los modelos. Esta opción, sin embargo, sólo es interesante para el procesado en 3D, ya que al no contar con referencias cartográficas integradas, no se puede componer el ortomosaico en 2D georreferenciado, sería necesario añadirlo a posteriori. Un detalle interesante es que, si el procesamiento se hace en webodm.net, se consumen muchos menos créditos en la plataforma que con imágenes convencionales.

En cuanto a sus inconvenientes:

  • Curva de aprendizaje: Puede ser más complejo de configurar y utilizar en comparación con soluciones más automatizadas como PIX4D, aunque con WebODM y CloudODM se reduce este tiempo de aprendizaje de manera significativa.
  • Recursos de hardware: Para procesar grandes conjuntos de datos, se requiere hardware potente, lo que puede ser un desafío para algunos usuarios. Es preciso contar con un sistema de al menos 32 GB de RAM y múltiples núcleos para conseguir tiempos de procesamiento razonables. Sin embargo, la utilización de nodos públicos puede ser una opción.

Meshroom: Reconstrucción 3D en Windows

Por último, probé el software Meshroom para Windows. Meshroom es un software gratuito y de código abierto para la reconstrucción 3D basado en el marco de visión por computadora fotogramétrica AliceVision.

Casa de maestros de Forcarey procesada como nube de puntos en Meshroom

Casa de maestros de Forcarey procesada como nube de puntos en Meshroom

Sus principales ventajas:

  • Interfaz intuitiva: Meshroom ofrece una interfaz gráfica de usuario que facilita la visualización y el seguimiento del proceso de reconstrucción 3D.
  • Calidad de reconstrucción: Produce resultados de alta calidad en la reconstrucción de modelos 3D a partir de imágenes.
  • Flexibilidad del procesado: El programa proporciona diversos flujos de procesado para generar resultados personalizados. Es bastante potente, pero puede resultar confuso de partida.

Y en cuanto a sus inconvenientes:

  • Dependencia de GPU: Para aprovechar al máximo Meshroom, es necesario contar con una tarjeta gráfica NVIDIA CUDA-enabled, lo que puede limitar a los usuarios con otro tipo de hardware. Es más, el procesamiento fotogramétrico convencional sin este tipo de GPU, el proceso fallará en la fase de procesado. Para evitar este inconveniente es necesario optar por un procesado en modo “draft”, que genera menos calidad que en el modo normal.
  • Menos automatizado: Aunque la interfaz es amigable, el proceso puede requerir más intervención manual que otras soluciones, sobre todo a la hora de ajustar parámetros y generar ficheros de salida.
  • Tiempo de procesamiento elevado: Al procesarse en local, es preciso tener un entorno muy potente y con GPU optimizada para obtener tiempos de procesamiento razonables, pudiendo llegar a varias horas de procesado, incluso en equipos de 16 GB de RAM.

Por último, no puedo dejar de comentar un software de visualización que utilizo de manera auxiliar. Se trata de MeshLab, una solución que utilizo para visualizar en local los modelos generados por el resto de sistemas. Permite visualizar los mismos de una manera bastante ágil:

Portalén visualizado en MeshLab

Portalén visualizado en MeshLab

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18 mar 24 Fotogrametría con el DJI Mini 3 Pro: Monasterio de Santa María de Aciveiro (Forcarey)

Una de las cosas molonas, aparte de hacer vídeos y tomar fotografías aéreas, que se puede hacer con un dron es iniciarse en el mundo de la fotogrametría. La fotogrametría es una técnica que permite estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto mediante el uso de múltiples fotografías.

Existen diversos programas para hacer fotogrametría, pero en mi caso he optado por hacer uso de la suite PIX4D. Y los resultados no son nada malos, pese a que las imágenes de partida que tenía no eran las mejores del mundo. Para esta primera prueba he optado por hacer un vuelo sobre el Monasterio de Santa María de Aciveiro, en Forcarey, y realizar un procesado automatizado. Los resultados son los siguientes:

Modelo – Malla texturizada 3D / Nube de puntos

Mapa – Ortomosaico

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11 feb 24 Portalén y Ara Solis de Monte Seixo a vista de dron (04/02/2024) | DJI Mini 3 Pro

Grabación efectuada en el vuelo sobre el Ara Solis (Cruz do Alto) y Portalén (Porta do Alén) ubicados en el Monte Seixo (Forcarey / Cerdedo / La Lama) en Pontevedra, realizado el 04/02/2024.

Portalén, o la Puerta de Alén es un conjunto granítico ubicado en Monte Seixo. Se encuentra fracturado, y dispuesto sobre un cabezo plano, con lo que adquiere una forma que sugiere la existencia de una puerta, idea incrementada por la presencia de una gran roca irregular a forma de dintel sobre una de las separaciones. No se tiene constancia completa de si se trata de un capricho de la naturaleza, o ha habido intervención humana en la disposición de las piedras. En cualquier caso, la mitología ha hecho de esta formación la puerta al otro mundo de los antiguos pobladores de la zona, que tenían a Monte Seixo por una montaña mágica. La presencia del cercano Marco do Vento, gigantesco dolmen que se aprecia en las cercanías de Portalén, refuerza esta idea.

Por otro lado, la tercera de las formaciones que dan idea de la naturaleza sagrada del entorno es el Alto da Cruz, muy cercano a los dos anteriores. Es la zona más alta del contorno, y a día de hoy cuenta con un altar y una cruz de granito, pero se sospecha de la existencia de un Ara Solis romana, que sería sucesora de algún tipo de monumento de culto solar anterior.

Referencias:

https://www.galiciamaxica.eu/galicia/pontevedra/altocruz/

https://www.galiciamaxica.eu/galicia/pontevedra/portalen/

Música:
Escape Velocity by Scott Buckley | https://soundcloud.com/scottbuckley
Music promoted by https://www.free-stock-music.com
Creative Commons / Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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10 feb 24 Castro de Garellas (Forcarey) a vista de dron (21/01/2024) | DJI Mini 3 Pro

Grabación efectuada con un dron DJI Mini 3 Pro del Castro de Garellas, en Forcarey (Forcarei), Pontevedra, el 21 de enero de 2024.

El Castro de Garellas, también conocido como Castro das Rodeiras, es un asentamiento fortificado de la Edad de Hierro situado en la cima de una pequeña colina que domina la población de Garellas desde el este. El asentamiento está formado por un recinto principal o croa de forma ovalada con una entrada principal en el lado sureste. Ésta se abre a una pequeña antecámara. Un agujero de 6 metros de profundidad defiende los sectores este y norte de la cueva. Este sistema defensivo se complementa con la presencia de fuertes terraplenes alrededor del recinto principal, que alcanzan su mayor altura en el sector occidental. Al este hay un terraplén de 12,5 m y un parapeto de 4 m, lo que da al castro una dimensiones de 85×65 metros. Esto explica que hasta hace algunos años el campo de fútbol de Garellas estuviera ubicado dentro del propio castro.

Música:

Pathfinder by Scott Buckley | https://soundcloud.com/scottbuckley
Music promoted by https://www.free-stock-music.com
Creative Commons / Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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13 ene 24 Cascada de Quintillán (Forcarey) a vista de dron (23/12/2023) | DJI Mini 3 Pro

Grabación de la cascada de Forcarey (Forcarei) efectuada la mañana del 23/12/2023 con un dron DJI Mini 3 Pro. Esta cascada se encuentra al pie del Camino Miñoto Ribeiro a Santiago de Compostela, al lado de la aldea de Forcarey, y cuenta con un antiguo molino harinero. Un lugar estupendo para visitar.

Música:
Hazy by Limujii | https://soundcloud.com/limujii
Music promoted by https://www.free-stock-music.com
Creative Commons / Attribution 3.0 Unported License (CC BY 3.0)

https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.en_US

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