3D Fountain Modeling from Single Image

Abstract

İnsanların günlük yaşamlarında kullandıkları objeleri dijital ortama aktarmak günümüzde ihtiyaç duyulan bir işlem haline gelmiştir. Bu uygulamalara örnek olarak, tarihi yapıların üç boyutlu modellenerek dijital ortama aktarılması verilebilir. İbadethaneler, tarihi yapılar arasında pek çok kültürde ibadethaneler önemli yer edinen yapıların arasında gelmektedir. Geçmişten günümüze dek tüm kültürlerde birçok ihtişamlı ibadethane inşa edilmiştir. Camiler ve şadırvanlar, Müslüman kültürünün önemli mimari yapılardandır. Bu yapıların üç boyutlu modellemesi günümüzde ihtiyaç duyulan bir problem haline gelmiştir. Genel olarak, bir nesnenin 3 boyutlu olarak modellenebilmesi için, farklı açılardan çekilmiş görüntülere ihtiyaç duyulabilmektedir. Bu görüntülerin arasındaki ilişki, görüş açısı ve kamera pozu 3 boyutlu modelleme yapılması için analiz edilmesi gereken önemli parametrelerdir. Farklı açılardan çekilmiş görüntülerde bile 3 boyutlu modelleme yaparken birtakım zorluklar vardır. Görüntü işleme ve yapay zekadaki ilerlemelerle, bir nesnenin tek bir görüntüden 3 boyutlu modellenebilmesi üzerine çalışmalar hız kazanmıştır. Her nesnenin fiziksel özellikleri birbirinden farklı olduğu için, modellenecek nesneye / yapıya özgü bir sistem üretmek performans açısından gereklidir. Bu tezde, tek bir fotoğraftan otomatik olarak 3 boyutlu şadırvan modellerinin çıkarılabilmesi amacıyla bir sistem geliştirilmiştir. Bir görüntüdeki 3 boyutlu yapının belirlenmesi için tek bir görüntü yetersiz kalabilmektedir. Bu çalışmada, yapıların benzerliği ve simetrik şekilleri gibi karakteristik özelliklerinden faydalanılarak tek bir görüntüden 3 boyutlu modelleme yapılması hedeflenmiştir. 3 boyutlu modelle işlemi için ilk olarak, Evrişimsel Sinir Ağları (CNN'ler) kullanılarak görüntü üzerinde nesne tespit edilir ve etiketlenir. Daha sonra, nesne Grafik Kesim (GrabCut) tekniği ile arka plandan ayrılır ve nesnenin dağılımı, 3B modelin şeklini tahmin etmek için kullanılır. Son olarak, girdi görüntüsünden elde edilen doku uygulanarak çeşmenin 3 boyutlu modeli tamamlanır.