ОГЛЯД МЕТОДІВ 3D-РЕКОНСТРУКЦІЇ НА ОСНОВІ ЛАЗЕРНОГО СКАНУВАННЯ ТА БАГАТОКАМЕРНОЇ ТРІАНГУЛЯЦІЇ

Анотація

У статті представлено порівняльний аналіз сучасних методів 3D-реконструкції об’єктів, що ґрунтуються на лазерному скануванні (LiDAR) та багатокамерній тріангуляції. 3D-реконструкція є ключовим інструментом у таких галузях, як архітектура, промисловий дизайн, культурна спадщина, автономне водіння та віртуальна реальність. Лазерне сканування забезпечує високу точність та щільність даних, що робить його незамінним при скануванні великих та складних об’єктів, однак вимагає дорогого обладнання та тривалого часу обробки. З іншого боку, багатокамерна тріангуляція, що базується на обробці зображень з декількох камер або фотографій, дозволяє ефективно реконструювати 3D-моделі з високою деталізацією, особливо у разі текстурованих поверхонь, але її точність значною мірою залежить від умов освітлення та конфігурації камер.

У статті розглядаються ключові етапи кожного з методів, зокрема: попередня калібрація, сегментація, вирівнювання хмар точок та побудова сітки. Аналізуються алгоритми, такі як Structure from Motion (SfM), Multi-View Stereo (MVS), Iterative Closest Point (ICP), а також новітні методи гібридного підходу, які поєднують переваги обох підходів. Здійснено порівняння точності, швидкодії, масштабованості та вартості реалізації. Наведено приклади практичного застосування кожного з методів у сфері цифрової реконструкції пам’яток архітектури, криміналістиці, контролі якості на виробництві та автоматизованому картографуванні.

Отримані результати дозволяють зробити висновок, що вибір методу 3D-реконструкції залежить від вимог до точності, доступності обладнання, умов сканування та характеру об’єкта. У перспективі доцільним є розвиток гібридних систем, що поєднують LiDAR та фотограмметрію для досягнення максимальної точності та ефективності.