Трудно сказать, были ли в числе пользователей описанного симулятора руководители Minolta и MetaСreations; известно лишь, что уже год спустя одной из самых громких сенсаций SIGGRAPH стала разработанная совместными усилиями этих компаний первая массовая трехмерная фотокамера Minolta 3D 1500. Это революционное устройство, сопоставимое по размерам с обычной цифровой "мыльницей", было задумано для предельного упрощения процесса моделирования и текстурирования трехмерных объектов -- достаточно их сфотографировать с нескольких сторон и обработать полученные изображения с помощью прилагаемого ПО MetaFlash, позволяющего установить требуемую степень детализации полигональной модели и конвертировать ее в любой из популярных 3D-форматов.

Увы, эта камера оказалась слишком дорогой для любителей (около $5000) и в то же время слишком несовершенной для профессионалов. Патентованная "трехмерная вспышка" давала сбои в условиях яркой освещенности, а точность моделирования объектов, габариты которых превышали 1 м3, была неприемлемо низкой. Маркетологи из Minolta полагали, что в качестве инструмента оформления виртуальных прилавков новая камера будет иметь спрос у администраторов Internet-магазинов. Однако эти планы расстроил случившийся вскоре массовый крах доткомов, поэтому в настоящее время производство Minolta 3D 1500 прекращено, что отнюдь не означает, будто сама концепция 3D-фото признана бесперспективной. Над совершенствованием технологий автоматизации трехмерного моделирования по-прежнему работает обширное сообщество исследователей, воплощающих в своих творениях последние достижения в области быстродействующей цифровой электроники, прецизионной оптики и механики, а также алгоритмов обработки изображений. И есть все основания надеяться, что "второй блин" выйдет более удачным.

Minolta 3D 1500 -- первая попытка доведения технологий автоматизации трехмерного моделирования до массового пользователя

Разумеется, помимо задачи избавления фотографов от метафизического ужаса "плоской смерти", 3D-фототехнологии имеют множество иных приложений более практического свойства. Рассмотрим вкратце некоторые из них.

Топография и архитектура. В этих областях актуальность проблемы восстановления объемности фотоснимков, пожалуй, наиболее очевидна. Не случайно первые методы ее решения были систематизированы уже в 1851 г., т. е. спустя всего лишь десятилетие после изобретения дагерротипа. Честь основания фотограмметрии -- науки об определении формы, размеров и положения объектов на основании их изображений на фотоснимках -- принадлежит французскому офицеру Эме Лосседа (Aime Laussedat).

Сохранение культурных ценностей. Очевидно, что решение этой задачи, невозможно без применения средств автоматизации. Ни один музей мира не имеет достаточного бюджета для оплаты труда профессиональных 3D-дизайнеров, способных с высокой точностью воспроизвести в цифровом виде десятки тысяч экспонатов с помощью традиционных средств.

Лазерный портрет сохранит ваш трехмерный облик на память потомкам

Ведение документации в правоохранительных органах. Доступность подробных 3D-моделей ДТП или мест преступления приводит к существенному повышению оперативности и результативности работы следственных органов. Достаточно сказать, что для измерений, производимых современными криминалистами с помощью архаичной рулетки, в будущем достаточно будет пары щелчков мышки. Преимущества 3D-фото особенно очевидны для баллистической экспертизы и анализа объемных отпечатков подошв и протекторов, а также для каталогизации 3D-фотопортретов подозреваемых, поскольку традиционные снимки "в профиль и анфас" ограничивают точность опознания преступников, которые могут быть запечатлены охранными системами наблюдения в самых произвольных ракурсах. Кроме того, 3D-фото могут повысить эффективность идентификации подозреваемых по форме ушных раковин и иным подобным индивидуальным чертам. Несколько производителей 3D-сканеров заявляют, что перспективы внедрения их технологий изучаются в настоящее время руководством ФБР.

Оформление Web-сайтов электронных универмагов и агентств по торговле недвижимостью. Успех последних во многом зависит от того, насколько соответствуют действительности демонстрируемые ими рекламные образы. По этой причине стандартной формой презентаций в последнее время стали панорамные фотографии объектов недвижимости, при рассматривании которых потенциальный покупатель волен сам выбирать угол обзора, уменьшая свою зависимость от произвола фотографа. Распространение 3D-фотоаппаратов позволит администраторам агентств по торговле недвижимостью отказаться от плоских фото в пользу формата VRML.

Ни землетрясения, ни происки террористов, ни леса реставраторов не смогут отныне лишить человечество статуи Давида, оцифрованной сотрудниками Стэнфордского университета с пространственным разрешением 87,6 dpi в рамках проекта Digital Michelangelo. Посетителям сайта проекта www.graphics.stanford. edu/projects/mich предоставляется бесплатный доступ к утилите ScanView для просматривания моделей в режиме online (сами модели защищены авторскими правами). В проекте задействованы лазерные сканеры компаний Cyberware, Cyra и 3D Scanners. Синтезированное изображение публикуется с любезного разрешения руководителя проекта Марка Левоя (Marc Levoy)
Индустрия развлечений. 3D-сканирование исполнителей и объектов реквизита уже является обязательным этапом съемок блокбастеров вроде "Атаки клонов". В видеоиндустрии влияние 3D-фототехнологий также становится все более ощутимым. В виртуальных съемочных студиях (называемых еще "голубыми комнатами") взаимодействие между телеведущими и синтетическим антуражем организовано в нескольких плоскостях, упорядочение которых требует кропотливого труда. 3D-сканеры реального времени, работающие синхронно с видеокамерами, позволяют автоматизировать этот процесс и использовать модели качественно нового уровня сложности, где синтетические и реальные объекты способны взаимно контактировать, при этом отбрасывая тени друг на друга. В то же время несколько ведущих, связанных телемостом, могут быть "усажены" за общий круглый стол. С первыми попытками коммерциализации подобных проектов можно ознакомиться на сайте компании Zaxel. 3D-фототехнологии дадут новый импульс игровой индустрии, снизив степень квалификации, необходимую геймерам для составления собственных игровых уровней и моделирования персонажей, а также улучшат качество подвижных игр, рассчитанных на использование тела игрока как устройства ввода (одним из передовых разработчиков игр подобного рода является компания Vivid Group.

Компрессия видеосигнала. Дополнительные сведения о характере изображения часто позволяют увеличить эффективность его компрессии. К примеру, информация о глубине сцены может быть использована для ее разбивки на объекты, что существенно улучшает качество сжатия видео в формате MPEG-4 и других объектно-ориентированных форматах. Внедрение 3D-камер в видеотелефонии, накладывающей особенно суровые ограничения на пропускную способность коммуникационных каналов, дает возможность выделить объект, находящийся на переднем плане изображения (т. е. лицо абонента) и транслировать его с более высоким пространственно-временным разрешением, чем малоинформативный фон.

В рамках одного из учебных проектов, входящих в поставку демо-версии PhotoModeler Pro v.5, пользователю предлагается преобразовать несколько фотографий игрушечного автомобиля Ferrari в трехмерную текстурированную модель
Совершенствование традиционных фототехнологий. Информация о глубине изображения расширяет возможности для постобработки отснятого материала: с ее помощью фотограф может "задним числом" изменить глубину резкости или оптимизировать экспокоррекцию для многоплановых кадров, снятых со встроенной вспышкой.

А еще в 3D-фототехнологиях очевидным образом заинтересованы специалисты в области робототехники и пластической хирургии, протезисты, портные, обувщики, дизайнеры интерьеров... Не будет преувеличением сказать, что 3D-фото представляет интерес для всех, особенно если учесть, что область его применения постоянно расширяется. Так, в течение двух-трех последних лет в торговых и развлекательных центрах крупнейших городов мира получили распространение небольшие салоны трехмерного портрета. Процесс "фотографирования" в них занимает менее секунды: за это время с помощью маломощного лазерного луча определяются трехмерные координаты нескольких тысяч узлов решетки, проецируемой на лицо клиента. После того как отсканированная объемная модель его головы оказывается в памяти компьютера, оператор настраивает яркость текстуры и устанавливает заготовку, отлитую из благородного сорта стекла, в устройство размером с небольшой холодильник. Объемный портрет составляется приблизительно из сотни тысяч пузырьков, прожигаемых в толще стекла лазерными лучами. Взаимное расположение пузырьков и очередность их прожигания оптимизируются с целью уменьшения вероятности появления трещин, связанных с внутренним статическим напряжением. Вся процедура занимает несколько минут и обходится заказчику приблизительно в $50. Подробнее об этой технологии можно узнать на сайте компании Crystalix -- одного из ведущих поставщиков оборудования для таких салонов.

[Продолжение]