Che cos'è lo scafo visivo?
Nell'imaging al computer, uno scafo visivo è la forma tridimensionale (3D) di un oggetto che viene estrapolata da più immagini bidimensionali (2D) prese ad angoli diversi intorno all'oggetto che si sta approssimando. I dati di superficie sulla forma di un oggetto sono ottenuti tracciando il contorno di un oggetto in un'immagine, essenzialmente creando una silhouette dell'oggetto senza una specifica trama interna o dettaglio. Una raccolta di sagome, tutte estratte da immagini prese da diverse angolazioni, sono assemblate nello spazio 3D e l'area tra i punti di contorno noti viene interpolata per formare un oggetto 3D che ha il contorno 3D generale dell'oggetto reale, anche se forse senza tanto dettaglio specifico. Il processo utilizzato per creare uno scafo visivo, noto anche come forma da sagoma (SFS), può essere più veloce, meno dispendioso in termini di processore e meno costoso da implementare rispetto ad alcune tecniche stereoscopiche per catturare il movimento 3D o rilevare la forma di oggetti 3D. Alcune delle applicazioni che utilizzano lo scafo visivo includono il rilevamento di ostacoli alla visione computerizzata, l'acquisizione di movimento per scopi medici o di altra natura analitica e la scansione di oggetti 3D virtuali quando SFS viene eseguito in condizioni altamente controllate.
Il processo di formazione dello scafo visivo di un oggetto da una serie di immagini comporta l'isolamento della sagoma dell'oggetto dallo sfondo nelle immagini. Anche la posizione e l'orientamento esatti delle telecamere utilizzate per acquisire le immagini sono importanti per il processo. In ogni immagine, viene tracciato un percorso rettilineo dal piano di visualizzazione dell'immagine allo spazio della scena e termina sui contorni dell'oggetto che viene ripreso. Questo viene fatto per ogni immagine e l'area in cui ciascuno dei percorsi, che assomigliano a coni in un ambiente 3D, attraversa un volume molto approssimativo, simile a un blocco, che contiene l'oggetto all'interno delle dimensioni della scena. Per alcune applicazioni, come la visione artificiale, queste informazioni sono sufficienti per evitare ostacoli di base.
Le sagome possono essere ulteriormente perfezionate, così i dettagli geometrici più piccoli vengono tradotti nello scafo visivo. Questi possono includere buchi nell'oggetto, come potrebbe accadere se lo scafo visivo fosse costruito da immagini di un essere umano con le gambe divaricate o le braccia aperte. Un attributo di una forma di oggetto che non può essere accuratamente catturato con le tecniche SFS è una superficie concava, perché non contribuisce alla silhouette.
La tecnica SFS per la creazione dello scafo visivo di un oggetto può essere incredibilmente dettagliata e accurata se vengono utilizzati algoritmi raffinati insieme a condizioni controllate per creare le immagini di origine. Queste condizioni possono includere un'unica sorgente luminosa coerente, uno sfondo statico e misurabile e telecamere che sono calibrate con precisione. Date queste condizioni, è possibile costruire modelli 3D di oggetti molto precisi e l'acquisizione del movimento può essere eseguita senza la necessità di marker, traccianti o attrezzature speciali oltre alle telecamere.