Преобразование 2D-изображений в 3D.

В архитектуре, дизайне продуктов, инженерии, индустрии развлечений растет спрос на 3D-модели, которые гарантируют улучшенную визуализацию, более точный анализ и измерение предметов, лучший пользовательский опыт и впечатления. Один из способов создания трехмерных моделей – генерация на основе 2D-картинок.

В зависимости от сферы и назначения моделей, используются разные методы, чтобы преобразовать 2D-изображение в 3D:

1. Стереоскопическое 3D-преобразование используется в киноиндустрии для преобразования обычных фильмов в 3D. Оно включает ручное или полуавтоматическое разделение элементов переднего плана и фона в 2D-картинке или видео и создание карт глубины. Которые используются для создания перспективы для левого и правого глаза, имитируя восприятие глубины при просмотре в специальных очках.
2. Преобразование на основе карты глубины. Для 2D-изображения создается карта глубины с цифровым значением для каждого пикселя или фрагмента изображения, на основе воспринимаемого расстояния от зрителя. После получения карты глубины ее можно использовать для восстановления трехмерного представления. Карта глубины может быть создана с использованием различных алгоритмов, таких как стереосопоставление, структура по движению или нейронные сети оценки глубины.
3. Реконструкция из нескольких изображений предполагает использование нескольких разных 2D-снимков предмета для создания объемной модели. Затем различные алгоритмы создают трехмерную геометрию объекта, чтобы преобразовать 2D-изображение в 3D.
4. Фотограмметрия – это извлечение трехмерной информации из двумерных изображений с помощью анализа параллакса или различий в перспективе между несколькими фотографиями одного объекта. С помощью специализированного программного обеспечения данные обрабатываются и создается объемная модель.
5. Искусственный интеллект и глубокое обучение позволяют генерировать карты глубины, выводить трехмерные формы или создавать объемные реконструкции на основе двумерных входных данных, чтобы преобразовать 2D-изображение в 3D.

Кроме киноиндустрии, создания игр и моделирования 3D технологии широко применяются в стоматологии для диагностики, лечения и ухода за полостью рта:

1. Конусно-лучевая компьютерная томография объединяет несколько рентгеновских изображений для создания объемной структуры полости рта и челюстно-лицевой области пациента для диагностики и планирования лечения.
2. Системы цифровых оттисков. 3D-технологии в стоматологии позволяют создавать высокоточные модели зубов и структур полости рта пациента, они делают ненужными физические слепки и обеспечивают больший комфорт для пациентов при изготовлении зубных протезов.
3. Ортодонтия и терапия. 3D-технологии в стоматологии позволяют визуализировать зубы пациента под разными углами, оценить окклюзию и отслеживать прогресс на протяжении всего процесса лечения.
4. Виртуальное хирургическое планирование. На основе объемной модели можно оценить структуру кости пациента, спланировать установку имплантата, смоделировать хирургические маневры и обеспечить оптимальные результаты. Это обеспечивает точную хирургическую навигацию и снижает риск осложнений.
5. Обучение и общение пациентов. 3D-технологии в стоматологии позволяют продемонстрировать состояние зубов, варианты лечения и ожидаемые результаты более интуитивно и понятным способом. Пациенты могут лучше понимать состояние своего здоровья полости рта, визуализировать предлагаемые методы лечения и активно участвовать в процессах принятия решений.
6. Обучение стоматологов. С помощью нейронных сетей создаются объемные модели челюсти и зубов, которые загружаются в учебные симуляторы, позволяющие отрабатывать практические навыки лечения зубов. Такую модель разработали сотрудники компании Эполь Софт. Нейронная сеть на основе рентгена полости рта генерирует трехмерную модель челюсти с разделением на отдельные зубы. Подробнее по ссылке.

Преобразование из 2D в 3D открывает новые возможности для визуального опыта в различных отраслях. С помощью стереоскопического преобразования, карт глубины, реконструкции из нескольких фотографий и фотограмметрии можно преодолеть разрыв между двухмерным контентом и трехмерным погружением. По мере развития технологий мы можем ожидать новые достижения в мире преобразования 2D в трехмерные модели, за которыми мы будем следить и писать о них. Следите за новостями на нашем сайте.