Recuperación de pares estereoscópicos antiguos para la generación de modelos tridimensionales digitales de estados pasados de edificios históricos

[EN] Three-dimensional models with photographic textures have become a usual product for the study and dissemination of elements of heritage. The interest for cultural heritage also includes evolution along time; therefore, apart from the 3D models of the current state, it is interesting to be able to generate models representing how they were in the past. To that end, it is necessary to resort to archive information corresponding to the moments that we want to visualize. This text analyses the possibilities of generating 3D models of surfaces with photographic textures from old collections of analog negatives coming from works of terrestrial stereoscopic photogrammetry of historic buildings. The case studies presented refer to the geometric documentation of a small hermitage (done in 1996) and two sections of a wall (year 2000). The procedure starts with the digitization of the film negatives and the processing of the images generated, after which a combination of different methods for 3D reconstruction and texture wrapping are applied: techniques working simultaneously with several images (such as the algorithms of Structure from Motion – SfM) and single image techniques (such as the reconstruction based on vanishing points). Then, the features of the obtained models are described according to the geometric accuracy, completeness and aesthetic quality. In this way, it is possible to establish the real applicability of the models in order to be useful for the aforementioned historical studies and dissemination purposes. The text also wants to draw attention to the importance of preserving the documentary heritage available in the collections of negatives in archival custody and to the increasing difficulty of using them due to: (1) problems of access and physical conservation, (2) obsolescence of the equipment for scanning and stereoplotting and (3) the fact that the software for processing digitized photographs is discontinued.[ES] Los modelos tridimensionales con textura fotográfica se han convertido en un producto habitual para el estudio y la difusión de los elementos patrimoniales. El interés por el patrimonio también abarca su evolución a lo largo del tiempo, por lo tanto, además de los modelos 3D del estado actual, es interesante disponer de modelos que representen estados pasados. Para ello, es necesario recurrir a información de archivo que corresponda a los momentos que se desean visualizar. El presente texto analiza las posibilidades de generar modelos tridimensionales de superficies con texturas fotográficas a partir de colecciones antiguas de negativos analógicos (en película) procedentes de trabajos de fotogrametría estereoscópica terrestre de edificios históricos. Los casos que se presentan son una pequeña ermita (documentada en 1996) y dos secciones de una muralla (documentada en el año 2000). El procedimiento se inicia con la digitalización de los negativos y su procesamiento, a continuación se aplican diferentes métodos de reconstrucción 3D y aplicación de texturas, en concreto: técnicas que trabajas simultáneamente con varias imágenes (como los algoritmos de Structure from Motion – SfM) y técnicas monoscópicas (como la reconstrucción basada en los puntos de fuga). A continuación, se describen las características de los productos obtenidos en función de la precisión geométrica, grado de compleción y calidad estética. De esta forma, es posible establecer la aplicabilidad real de estos modelos a los estudios históricos y los usos de difusión anteriormente mencionados. El texto también quiere llamar la atención sobre la importancia de preservar el patrimonio documental disponible en las colecciones de negativos que actualmente se encuentran en archivos y su creciente dificultad de uso debido a varios factores entre los que se pueden destacar: (1) los problemas de acceso y conservación física, (2) obsolescencia del instrumental de escaneado y restitución fotogramétrica y (3) el hecho de que el software para el procesamiento de las fotografías digitalizadas también esté obsoleto

Geometric documentation of the mountain ice house of Labraza (Oyón-Oion, Álava, Spain)

[ES] Se trata de un pozo construido en mampostería de unos 7,4 metros de diámetro y 9 de altura, con forma de cilindro rematado en una falsa cúpula apuntada. Dispone de un acceso a media altura mediante una galería en zigzag. Su construcción requirió de un montículo artificial de más de 10 metros de radio. La red de referencia se observó con GNSS, se dispuso de un apoyo sobre las paredes mediante dianas de puntería cuyas coordenadas se obtuvieron con estación total. La documentación fotográfica se hizo con una cámara réflex, imágenes desde dron y tomas con una cámara panorámica. La información se ha procesado en software fotogramétrico para generar un modelo de superficies con textura fotográfica a partir del cual se han obtenido ortoimágenes y una colección de planos.[EN] A well of 7.4 meter of diameter and around 9 meters high with the shape of a cylinder with a corbeled dome on top. Apart from the load hole (above) there is a narrow zigzag access. The construction required an artificial mound of more than 10 meters radius. The documentation started with the placement of the reference network by means of GNSS techniques, the control points (targets) were measured with a total station and the photographs were taken with three different cameras: a reflex, one mounted on a drone and a panoramic one. Information were processed with photogrammetric software in order to generate a three-dimensional surface model with photographic textures. From this 3D model products such as plans or orthoimages were generated.[ES] Memoria del proyecto (70 páginas) y 6 fotografías de documentación.[EN] Report of the project (70 pages) and 6 photographs for documentation purposes

Analytic design of multiple-axis, multifocal diffractive lenses

In this Letter, we introduce an analytic procedure for designing diffractive lenses using the combination of wavefronts aberrated by Zernike polynomials. We show how to design amplitude-only, phase-only, continuous, and binary lenses providing equivalent results. As an example we apply it to the design of a multiple-axis, multifocal lens. The number of foci and their positions can be easily controlled. Theoretical predictions have been experimentally confirmed. The main advantage of this procedure is that, because it is simple and intuitive, it can be used successfully for the design of complex lenses

Recuperación de pares estereoscópicos antiguos para la generación de modelos tridimensionales digitales de estados pasados de edificios históricos

[EN] Three-dimensional models with photographic textures have become a usual product for the study and dissemination of elements of heritage. The interest for cultural heritage also includes evolution along time; therefore, apart from the 3D models of the current state, it is interesting to be able to generate models representing how they were in the past. To that end, it is necessary to resort to archive information corresponding to the moments that we want to visualize. This text analyses the possibilities of generating 3D models of surfaces with photographic textures from old collections of analog negatives coming from works of terrestrial stereoscopic photogrammetry of historic buildings. The case studies presented refer to the geometric documentation of a small hermitage (done in 1996) and two sections of a wall (year 2000). The procedure starts with the digitization of the film negatives and the processing of the images generated, after which a combination of different methods for 3D reconstruction and texture wrapping are applied: techniques working simultaneously with several images (such as the algorithms of Structure from Motion – SfM) and single image techniques (such as the reconstruction based on vanishing points). Then, the features of the obtained models are described according to the geometric accuracy, completeness and aesthetic quality. In this way, it is possible to establish the real applicability of the models in order to be useful for the aforementioned historical studies and dissemination purposes. The text also wants to draw attention to the importance of preserving the documentary heritage available in the collections of negatives in archival custody and to the increasing difficulty of using them due to: (1) problems of access and physical conservation, (2) obsolescence of the equipment for scanning and stereoplotting and (3) the fact that the software for processing digitized photographs is discontinued.[ES] Los modelos tridimensionales con textura fotográfica se han convertido en un producto habitual para el estudio y la difusión de los elementos patrimoniales. El interés por el patrimonio también abarca su evolución a lo largo del tiempo, por lo tanto, además de los modelos 3D del estado actual, es interesante disponer de modelos que representen estados pasados. Para ello, es necesario recurrir a información de archivo que corresponda a los momentos que se desean visualizar. El presente texto analiza las posibilidades de generar modelos tridimensionales de superficies con texturas fotográficas a partir de colecciones antiguas de negativos analógicos (en película) procedentes de trabajos de fotogrametría estereoscópica terrestre de edificios históricos. Los casos que se presentan son una pequeña ermita (documentada en 1996) y dos secciones de una muralla (documentada en el año 2000). El procedimiento se inicia con la digitalización de los negativos y su procesamiento, a continuación se aplican diferentes métodos de reconstrucción 3D y aplicación de texturas, en concreto: técnicas que trabajas simultáneamente con varias imágenes (como los algoritmos de Structure from Motion – SfM) y técnicas monoscópicas (como la reconstrucción basada en los puntos de fuga). A continuación, se describen las características de los productos obtenidos en función de la precisión geométrica, grado de compleción y calidad estética. De esta forma, es posible establecer la aplicabilidad real de estos modelos a los estudios históricos y los usos de difusión anteriormente mencionados. El texto también quiere llamar la atención sobre la importancia de preservar el patrimonio documental disponible en las colecciones de negativos que actualmente se encuentran en archivos y su creciente dificultad de uso debido a varios factores entre los que se pueden destacar: (1) los problemas de acceso y conservación física, (2) obsolescencia del instrumental de escaneado y restitución fotogramétrica y (3) el hecho de que el software para el procesamiento de las fotografías digitalizadas también esté obsoleto

Wavefront sensing using diffractive elements

In this Letter, we introduce a wavefront slope sensor based on a diffractive element. The diffractive element wavefront sensor (DEWS) produces four double overlapping copies of the incoming wavefront acting like a combination of shearing and pyramidal sensors. The DEWS allows a simple and fast slope estimate. The wavefront sampling can be as high as the number of pixel assigned to cover a wavefront copy, and it can be modified with only binning the CCD pixels. The theory for designing the sensor, its application to extract local slope information, and a simple noise analysis are presented. An application example for atmosphere aberrated wavefronts is demonstrated

A Stable Hybrid Potential–SPH Technique to Enforce the Fluid Incompressibility

The SPH method has extensively used in fluid flow simulation. Through SPH the fluid is modelled by a particles system whose mutual interaction is weighed by a function, named kernel function, whose limits define the neighbouring of each particle. In spite of the high capabilities of SPH for simulate complex environments, it shows shortcomings specially if the fluid is subject to high changes in the pressure, the velocity and the density as occur in phenomena such as shock–tube, blast–wave or in the boundary and discontinuities where the number of neighbour particles is relatively low. In this case, the pressure gradient is inaccurate. As consequence, the simulation is instable with an erratic behaviour of particles. To avoid this problem, we propose a hybrid technique. This one consists in formulating the pressure gradient from a potential defined on each particles pair. Thus, the pressure gradient is immune to the low number of neighbour particles. Also, our proposal allows enforcing the fluid incompressibility. To show the improvements obtained we will carry out a set of simulationMinisterio de Economía y Competitividad TIN2016-76953-C3-2-

Applying model-driven paradigm: CALIPSOneo experience

Model-Driven Engineering paradigm is being used by the research community in the last years, obtaining suitable results. However, there are few practical experiences in the enterprise field. This paper presents the use of this paradigm in an aeronautical PLM project named CALIPSOneo currently under development in Airbus. In this context, NDT methodology was adapted as methodology in order to be used by the development team. The paper presents this process and the results that we are getting from the project. Besides, some relevant learned lessons from the trenches are concluded.Ministerio de Ciencia e Innovación TIN2010-20057-C03-02Junta de Andalucía TIC-578

Dibujo de líneas tridimensional sobre nubes de puntos mediante estéreo cromático y sombreado

1 PDF document (8 pp., English).-- Contributed to: VSMM'08: 14th International Conference on Virtual Systems and Multimedia (Limassol, Cyprus, Oct 20-25, 2008)[EN] Terrestrial laser scanners (TLS) have become a common tool in geometric documentation of heritage. As output, they can produce point clouds along with thematic information such as reflectance or photographic texture. Some of their drawbacks are that the products which have been directly obtained from raw point clouds imply massive data handling, besides, standard products demanded by organizations and technicians such as wireframe models and line drawings are not readily computed from them; therefore, human supervised point cloud processing is still mandatory. Our contribution is to enriching the point cloud thematic component using shading and Chromadepth® information, which allows to enhance the point cloud surface details and to improve the identification and drawing of the lines defining the elements over the point cloud. In order to illustrate the utility of these thematic layers, we describe, step by step, a simple procedure to draw 3D lines from point clouds.[ES] Los sistemas de escaneado laser se han convertido en una herramienta habitual en la documentación geométrica del patrimonio. Como uno de sus resultados, se obtienen nubes de puntos que incluyen información adicional como la reflectancia o el color procedente de una textura fotográfica. Sin embargo, su manejo implica la gestión de ficheros brutos de gran tamaño y no es sencillo obtener algunos de los productos que se demandan por los técnicos habituados al trabajo patrimonial como son los dibujos de líneas. Nuestra contribución consiste en enriquecer la componente temática mediante el sombreado y el estéreo cromático, resaltando los detalles de la superficie documentada y mejorando la identificación y dibujo de las líneas. Con el fin de ilustrar la utilización de capas temáticas para el dibujo 3D, se describe, paso a paso, un procedimiento simple para el dibujo tridimensional a partir de nubes de puntos