Il Fotoinserimento (inserire oggetti 3D in una foto per ottenere il massimo della realtà)

Ho scattato una bella panoramica della piazza della mia città e vorrei aggiungervi una fontana di mia invenzione. Oppure ancora: ho fotografato il viale dei giardini e mi piacerebbe vedere come delle nuove panchine potrebbero abbellire la strada. E ancora: l'immagine della mia stanzetta è povera di oggetti e vorrei provare a riempirla ed animarla un po'. Tutto questo è possibile con una straordinaria operazione grafica che prende il nome di Fotoinserimento. Con essa, qualsiasi nostro scatto può essere integrato con nuovi oggetti tridimensionali, dando luogo ad una nuova scena dall'aspetto realistico, se il lavoro è svolto bene. Con questa possibilità, anche la creazione di ambienti surreali, spazi immaginari e scenari mai visti può essere alla portata di tutti. L'importante è utilizzare un buon programma di grafica 3D e seguire una raffinata tecnica. Vediamo come fare.

Introduzione

Anni fa mi venne in mente di costruire un pozzo decorativo nella mia villa in campagna. Un classico finto pozzo da giardino per abbellire l'ambiente, con funzione di complemento. Non era necessario, infatti, scavare una profonda buca ma doveva risultare presente solo la struttura superiore, magari di stile un po' rustico, di pianta rotonda o quadrata. Un dubbio mi assalì: se dopo la sua costruzione, i materiali acquistati ed il tempo speso per la sua realizzazione, i risultati non fossero stati quelli desiderati? Ebbene, utilizzando questa potente tecnica grafica è possibile "inserire" un oggetto 3D in una fotografia reale, come se esso facesse parte integrante della scena. E se il lavoro è ben fatto, nessuno "si dovrebbe" accorgere del trucco. In questo modo è possibile realizzare dei veri e propri effetti speciali, rappresentando mondi mai visti prima e paesaggi totalmente inventati. Si ottiene, in pratica, un'anteprima di ciò che si desidera avere, senza la reale presenza degli oggetti aggiuntivi. Per questo motivo, essa è definita anche "fotosimulazione". Molte persone effettuano tale operazione con il solo programma di fotoritocco (ad esempio PhotoShop o Gimp) con delle tecniche di semplice clonazione ma l'effetto non è sicuramente paragonabile all'adozione del raytracing. L'articolo che stiamo iniziando a leggere utilizza il programma Blender, un software 3D estremamente potente e freeware.

Requisiti grafici

Per la buona riuscita del fotoinserimento occorrono alcuni presupposti "grafici" senza i quali la scena finale sembrerebbe irreale e mal riuscita. Riassumiamoli di seguito i più importanti:

  • La prospettiva della foto reale deve essere equivalente, così come quella degli oggetti 3D. In altri termini, tutti gli oggetti della scena (reale e virtuale) devono avere lo stesso punto di fuga.
  • La luce (o le luci) di entrambe le scene deve provenire dalle medesime direzioni. Non possiamo utilizzare una fotografia con ombre portate verso Est e una scena 3D con ombre verso Ovest.
  • La linea dell'orizzonte deve essere ben visibile o, per lo meno, ben immaginabile.

Diciamo che questo sono, al momento, i tre ingredienti base da seguire per ottenere dei risultati apprezzabili.

Scopo del fotoinserimento

Come detto prima, il Fotoinserimento (chiamato anche Camera Match) ha lo scopo di inserire modelli 3D virtuali in una reale fotografia. Il fine ultimo di questo lavoro è quello di creare un paesaggio il più possibile realistico. La tecnica, ad alto livello, è usata per svariate motivazioni:

  • Per aggiungere, virtualmente, nuovi oggetti in un ambiente.
  • Per valutare l'impatto ambientale di eventuali opere di costruzioni, simulando di fatto il risultato finale senza deteriorare l'ambiente stesso. Tutto questo è regolato da precise normative.
  • Per simulare realisticamente l'arredamento di una stanza o di un appartamento, senza spostare alcun mobile.

Il modello tridimensionale deve essere realizzato in scala, con la stessa angolazione di ripresa della scena reale. Per raggiungere buoni risultati è necessaria una certa conoscenza e padronanza del programma Blender.

Reperire la foto giusta

Non tutte le fotografie risultano adatte per il Fotoinserimento. La foto può essere recuperata da Internet o, meglio ancora, scattata di persona. E' opportuno che essa risulti ad alta risoluzione e di buona qualità. Occorre conoscere in anticipo le proporzioni dell'immagine, per i motivi che vedremo in seguito. Il soggetto che ho scelto per la prima prova ritrae alcuni palazzi, fotografati dall'alto. Lo scatto originale è di 3072 x 2304, per un ratio di 1,333. Quella raffigurata in figura 1 è, ovviamente, ad una risoluzione minore per un agevole caricamento del presente articolo.

 

Figura 1: La foto scelta per il primo fotoinserimento

Figura 1: La foto scelta per il primo fotoinserimento

Osservazione attenta della foto

E' sempre consigliabile osservare attentamente la foto e cercare di capirne gli aspetti fondamentali, come il tipo di prospettiva, la linea dell'orizzonte (figura 2), la tipologia, il colore e la direzione della luce. Vediamo, a sommi capi, alcune caratteristiche:

  • Dimensione foto: 3072 x 2304;
  • Rapporto X/Y: 1,333;
  • Ora dello scatto: ore 10:00 (febbraio);
  • Altezza dal suolo: 9 metri;
  • Linea dell'orizzonte: ben determinabile;
  • Provenienza luce solare: Est.

 

Figura 2: La linea dell'orizzonte

Figura 2: La linea dell'orizzonte

Proprio sull'ultimo punto può essere condotto uno studio più approfondito per determinare la provenienza della luce del Sole. Usando una mappa stradale e un software di astronomia, si può calcolare l'azimuth e l'altezza del punto luce (vedi figura 3). Un buon [...]

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3 Commenti

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 12 luglio 2016
  2. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 13 luglio 2016
  3. lorenzo.acquaviva 18 luglio 2016

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