Altre tecniche di texturing su modello ricavato con foto

Quale raffronto con il precedente scritto in cui si mostrava il rendering della facciata della chiesa San Vito e Modesto con photo-texture ricavate da una foto a bassa definizione e in prospettiva, ho riportato il modello in una mbiente engine per visionarne i risultati grafici con un algoritmo di illuminazione Final Gather e la tecnica del lightmapping.

In un ambiente dinamico altre tecniche possono essere utilizzate per far risaltare al meglio i particolari, attivando particolari tecniche di variazione della saturazione per illudere che alcuni particolari costruttivi abbiano volumetria, laddove invece sono rappresentati come piatti.


Senza eseguire lightmapping si notano maggiormente gli effetti delle texture illuminate, rese sature dall'illuminazione, garantendo una maggiore volumetria.
Si può notare come le ombre nell'ambiente si mescolino con le ombre presenti nella foto e disegnate sulle texture riportate.
La stessa prospettiva di alcuni elementi con volumetria lasciati come 2D si presenta coerente con l'angolo visuale scelto.
Andando oltre questi parametri si possono aver delle ombre erronee, meno visibili o degli errori di prospettiva, molto più appariscenti.
Specie per un ambiente dinamico ove chi entra è libero di girare per un ambiente 3D simulato, alcuni particolari minuti ed estremamente complessi possono essere lasciati come tali, per esempio le statue, mentre altri andrebbero modellati o fotografati fronte alla facciata, per ridurne le distorsioni prospettiche.

Eseguendo il rendering su un edificio schematizzato con photo-texture non si notano grandi differenze con un algoritmo final gather.
Tuttavia si hanno comunque linee più soavi e particolari maggiormente accentuati con la tecnica dell'ambient occlusion.
Si veda ad esempio come viene accentuata la volumetria del capitello sopra la porta rendendo più sature (illuminate a bianco) alcune aree.
C'è da notare tuttavia che l'ambient occlusion va calcolato con migliore cura per non incorrere in quelle pixellature alla base della facciata laterale dell'edificio.

A meno del diverso grado di illuminazione si può notare come un programma di rendering professionale, non inserendo particolari tecniche di shader tenda a perdere alcuni particolari minuti, messi in risalto nel precedente ambiente (per esempio i particolari intorno al rosone nel timpano e poso sotto).
Il tempo di rendering invece è apparentemente diverso. Circa 40 minuti con il lightmapping (6 lightmap da realizzare) e circa 5 minuti con Yafaray, questo perchè con un ambiente dinamico si debbono rappresentare gli oggetti in un sistema di coordinate che permetta la visione da qualsiasi punto prescelto, mentre in un classico software di renderin architettonico si crea una sola immagine piatta da un solo punto visuale.

L'immagine da cui sono partito sul precedente post.

L'ottimismo...

Crollo di un quarto delle vendite nel settore immobiliare (ingegneri.info), aspetto che contrasta con la necessità geopolitica dello Stato Italia di rinnovare tutto il suo patrimonio edilizio entro i prossimi 10-20 anni per ridurre i costi per le famiglie (costi per acquisto energia con un trand crescente in funzione di nuove crisi energetiche o rialzi del prezzo unitario dell'energia per KWh) e ridurre la dipendenza della nazione dalla produzione di energia all'estero o dall'importazione di materiali combustibili.

Quindi, se già immobili occupati o distrutti da inquilini menefreghisti, con canoni medi rendevano poco conveniente un pari investimento rispetto alle rendite finanziarie, illusorie promesse di interessi dal lavoro di aziende nazionali/internazionali e speculazioni come i subprime, il colpo di grazia viene dalla "povertà diffusa" che impedisce l'acquisto della prima casa dopo un periodo congruente di lavoro (all'estero si attesta ancora intorno ai 10 anni, qui in Italia difficile stimarlo se il salario minimo è in caduta libera verso lo zero).
La cosiddetta "generazione persa" (sottointeso di lavoratori) diviene anche una generazione di ingegneri ed architetti senza lavoro, con l'infarto del settore edile, un impoverimento della cultura architettonica e degli stili, l'impossibilità per gli ingegneri di stare al passo con le continue modifiche di legge/software e gli oneri relativi.
In effetti qualcosa di pericolosissimo per un paese che nella ricchezza delle sue arti, dei suoi stili artistici, anche architettonici, attrae turisti da tutto il mondo.


Al contrario delle rendite, i costi per la professione divengono sempre maggiori, tanto che il Centro Studi consiglio nazionale di Ingegneria stima 1700 euro circa per iniziare la professione (ingegneri.info).
La stima è palesemente al ribasso; anche tralasciando la spesa per la formazione universitaria, aggirabile facendo semplicemente il geometra (l'Italia ha sempre avuto una notevole confusione e sovrapposizione delle figure professionali con architetto, ingegnere edile, ingegnere civile e geometra, mentre nel resto del mondo esistono solo architetto ed ingegnere civile con compiti separati), circa duemila euro sono il costo per svolgere gli oneri di apertura di una partita iva per un professionista, senza considerare i costi per esercitare la professione: hardware, programmi CAD, programmi per eseguire rendering fotorealistici, programmi per calcoli strutturali (FEM), software di gestione o office (in questo caso esistono prodotti free).
Già solo con questi esempi il costo lievita da varie migliaia di euro a decine di migliaia di euro (si pensi all'uso di tecnologie BIM integrate come il software Graitec Advance).
I nuovi oneri contemplano corsi di formazione continua, a pagamento per chi vi partecipa (si pensi ai corsi Casa Clima per 900 euro) che invece di includere chi non riesce a stare al passo, emargina gli studi piccoli o le piccole società creando non pochi problemi sociali, contemplano l'assicurazione professionale (una delle tecniche più note per rifinanziare gli istituti di credito creatori di bilanci positivi dai debiti con i subprime, principali responsabili dell'odierna bolla speculativa), ed i nuovi software per la verifica della correttezza dei calcoli agli elementi finiti (per qualche misterioso motivo a carico del progettista, così come previsto dalle prime discussioni sulle nuove NTC avvenute nel 2012) .
Inoltre si consideri che  la formazione continua del progettista non è una garanzia di trovar maggior lavoro, specie se per esempio ancor oggi imprese fantasma di pittori fanno interventi di costruzione di cappotti (con svariati difetti) senza nemmeno contattare i progettisti o versare i titoli abilitativi al Comune (niente richiesta delle detrazioni irpef).
Gli immobili così mal "restaurati" vengono poi venduti ad ignari acquirenti (i pochi che ancor oggi hanno redditi tali da permettere l'acquisto di case) con il beneplacito di una figura di terze parti come l'agente immobiliare, il quale non ha competenze per valutare se sta pubblicizzando pane per pesci.
Quindi se i dati Inarsind mostrano come fino ai 40 anni il reddito medio rilevato si attesti intorno ai 1000 euro (ingegneri.info), viene meno anche il classico sistema di crescita dei giovani professionisti, i quali inizialmente venivano assunti in uno studio professionale con compiti minori (per esempio disegnatore CAD), potendosi pagare i costi sempre maggiori, acquisendo lavori sempre più importanti con oneri maggiori.
Da non dimenticare che il reddito valutato da Inarsind viene valutato sugli iscritti all'ordine, senza separare fra chi lavora nel settore pubblico od a partita iva e senza considerare che chiunque non riesca a lavorare con continuità come professionista appena possibile si cancella dall'ordine (al sud punte anche del 40% di laureati non iscritti).
Detto questo, la crisi porta gli studi professionali a non assumere, o peggio a "licenziare" le ultime partite iva coinvolte, togliendo così la possibilità di crescere a molti neo-laureati.
Infatti se collaborando con uno studio un neolaureato può ovviare all'onere dei software, in proprio deve comunque utilizzare tali programmi dimostrando di averne le licenze per presentare ufficialmente progetti.
Inoltre per avere una speranza di sopravvivenza deve riuscire a trattare un gettito di denaro, pur partendo da una situazione con minore esperienza e minori titoli con cui proporsi a concorsi pubblici o privati, ovvero minori possibilità di vincere i premi in denaro proposti.

Senza interventi il settore sta morendo, sopraffatto da una crisi che non ha generato.

Photon mapping su modello ricavato da una foto

Questa è la foto presa in considerazione per sviluppare un modello 3D con texture importate dall'immagine.
Si può notare come la prospettiva distorca le proiezioni, cosa che rende più arduo ricavare un modello senza nessuna misura di base dell'edificio.
Inoltre la facciata in gran parte piana presenta degli elementi in estradosso che per prospettiva appaiono con volumetria proiettata.
Alcuni elementi sono interposti fra l'edificio ed il punto di scatto dell'immagine; quindi con un software di fotoritocco andrebbero rimossi.
In alcuni punti non li aspoterò per mostrare come sia stata utilizzata proprio l'immagine.
Inoltre le auto che oscurano la base laterale della chiesa impediscono di delineare una linea che manda al secondo punto di fuga, rendendo impossibile utilizzare sistemi di fotogrammetria.
L'aspetto tuttavia peggiore è la bassa risoluzione dell'immagine, la quale ingrandita mostra le tipiche blochettature di pixel e permette di ricavare texture di scarsa qualità.

Volendo scattare una foto per porre texture fotorealistiche su un edificio molti di questi impicci sarebbero facilmente evitabili cambiando punto di scatto e scegliendo risoluzioni maggiori.
Avendo due linee fondamentali dell'edificio per due facciate ortogonali sarebbe possibile eseguire con estrema semplicità un photo-matching lavorando in prospettiva.

 In una tale situazione il punto di partenza è raddrizzare la facciata per poterne ricavare direttamente le misure dal modello.
E' bene notare che maggiore è l'angolo da raddrizzare, maggiore è il rischio di deformare i colori, specie con volute complesse e maggiore è il rischio di trovarsi con parti in estradosso proiettate verso un punto di fuga deformato

 Il lato raddrizzato è quasi inservibile: necessiterebbe dell'asportazione di molti elementi con fotoritocco, presenta l'ombra che copre parte del sottotetto e manca di tutta la base dell'edificio.
La finestra centrale dovrebbe apparire come un semicerchio, a dimostrazione che la foto andrebbe ulteriormente allargata.

Quanto appena detto lo si può notare nel rosone decentrato rispetto la verticale dell'edificio e nelle parti esposte della porta rivolte verso sinistra nella foto raddrizzata.

Creando le volumetria su cui proiettare la foto raddrizzata, come fossero textur, si ricade nei problemi di prospettiva, per cui la cadenza di elementi verticali nella cornice ed il punto di giuntura fra le due falde del tetto deve essere costruito a mano.
E' bene lavorare a specchio per limitare il lavoro e posizionare gli elementi illuminati laddove le ombre nella foto impediscono di definire le forme.
Come si può notare la finestra del timpano non è centrata e deve essere raddrizzata.

 Particolari minuti e complessi, più che perdersi a ricostruirli completamente vale la pena applicarli come texture 2D.
Infatti la volumetria viene in parte compensata dalle ombre impresse nello scatto, purchè non sia troppo discoste dal muro piano.
Un'alternativa è l'uso delle normal map / bounced map con appositi shader od altre tecniche che alterino gli stati di illuminazione/saturazione secondo la forma presunta dell'oggetto in rilievo.

Il rendering finale, eseguito con Yafaray e l'algoritmo di illuminazione photon mapping.

Ma anche diversi stili applicati a texture fotorealistici offrono interessanti prospettive di design.

Altre tecniche di texturing su modello ricavato con foto