Sofisticados Modelos Tridimensionales de Lugares Usando Fotos de Aficionados

Más de 10 millones de miembros del sitio web Flickr de intercambio de fotos fotografían sus entornos y entonces publican estas fotos en internet. Unos investigadores en la Universidad de Washington están realizando la operación inversa, descargan miles de fotos desde Flickr y las utilizan para recrear las escenas originales. Estas fotos pueden ser empleadas para crear un modelo virtual 3D de lugares distintivos, incluyendo la Catedral de Notre Dame en París y la Estatua de la Libertad en la Ciudad de Nueva York.

El gran logro aquí es la capacidad de computar modelos tridimensionales muy exactos a partir de las típicas fotos de vacaciones que la gente toma. La perspectiva a largo plazo es tener la capacidad de reconstruir la geometría detallada de todas las estructuras en la superficie de la Tierra. Muchas personas están trabajando para alcanzar ese ambicioso objetivo, pero al utilizar colecciones fotográficas online, la labor adquiere una nueva dimensión, prometedora aunque también desafiante, al poder contar con una inmensa cantidad de imágenes pero también con niveles de detalle muy distintos.

Los sitios web de intercambio de imágenes tales como Flickr y Google son populares debido a que ofrecen una manera fácil y gratuita de compartir fotos. Flickr contiene ahora más de mil millones de fotos; una búsqueda para "Notre Dame París" encuentra más de 80.000 documentos. Los autores del estudio, expertos en visión por ordenador, creen que ésta es la fuente más diversa y menos explotada de imágenes digitales del mundo.

Pero las fotos disponibles libremente presentan un reto: son fotografías personales y recreativas, sin mayores pretensiones, no imágenes profesionales con calidad de laboratorio orientadas a la investigación científica. Aunque algunas sí pueden ser representaciones profesionalmente perfectas de un escenario, dignas de una postal, otras pueden ser oscuras, borrosas o tener personas cubriendo la mayor parte de la escena.

Para realizar los modelos digitales en 3D, los investigadores comienzan por descargar todas las fotos disponibles del objetivo seleccionado. Por ejemplo, podrían descargar las aproximadamente 60.000 imágenes de Flickr que están etiquetadas con las palabras "Estatua de la Libertad". El sistema informático encuentra fotos que podrán ser utilizadas en la reconstrucción y descarta otras que son de muy baja calidad fotográfica o tienen demasiadas partes tapadas por personas u objetos. El Photo Tourism (Foto Turismo), una herramienta informática desarrollada en la Universidad de Washington, calcula entonces el punto exacto desde el cual cada persona tomó su fotografía. Comparando 2 fotos del mismo objetivo que fueron tomadas desde perspectivas ligeramente diferentes, el software aplica principios de visión por ordenador para determinar la distancia a cada punto.

En las pruebas realizadas, una computadora empleó menos de 2 horas en hacer una reconstrucción tridimensional de la Basílica de San Pedro en Roma, utilizando 151 fotos tomadas por 50 fotógrafos diferentes. Una reconstrucción de la Catedral de Notre Dame usó 206 imágenes tomadas por 92 personas. Todos los cálculos y el proceso de ordenar las imágenes se realizaron automáticamente.