Tarea 15 Modelos 3D- Ortofotos

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE Código: CIGMA.05.02
Ingeniería Geográfica y del Medio Ambiente Versión: V1.0
Manual de prácticas de Fotogrametría
Modelos 3D-Ortofotos Fecha 25/03/21
Revisión 26/03/21
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS “ESPE”
Departamento de Ciencias de la Tierra y la Construcción
Ingeniería en Tecnologías Geoespaciales
Tema: Modelos 3D-Ortofotos
Nombre: Carlos Antonio Calispa Noroña
Docente: Ing. Pablo Perez S. MAG
Fecha de entrega: 26/03/2021

Revisión 26/03/21
Contenido
1. Justificación................................................................................................................. 1
3. Definiciones ................................................................................................................. 1
4. Materiales y Equipos.................................................................................................. 2
5. Marco Teórico............................................................................................................. 2
6. Actividades .................................................................................................................. 3
7. Conclusiones.............................................................................................................. 11
Bibliografía.................................................................................................................... 12

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1. Justificación
Los avances tecnológicos han generado nuevas aplicaciones que nos ayudan al manejo
de fotografías para los diversos proyectos fotogramétricos a realizarse, sean terrestres o
aéreos. Dicho manejo será expuesto en este caso de la mano de aplicaciones como Pix4D
y 3DF Zephyr, en su versión gratuita, para generar modelos 3D en base a las fotografías
tomadas desde un dron.
Los aplicativos cuentan con precios elevados pero también hay licencias de muestra
los que permite tantear las herramientas y funcionalidad de las mismas logrando obtener
una visión que nos ayude en caso de decidirnos por uno u otro programa, necesitando por
tanto una comparativa entre diversas aplicaciones.
2. Objetivos de aprendizaje
Objetivo general: Conocer y utilizar aplicaciones de manejo de proyectos
fotogramétricos para la generación de modelos 3D tales como Pix4D y 3DF Zephyr,
conociendo y generando una comparativa entre los mismos.
Objetivos específicos:
 Generar los Modelos 3D empleando fotografías aéreas tomadas con una aeronave
no tripulada DRON
 Emplear el software fotogramétrico PIX4D y 3DF ZEPHYR para procesar las
fotografías aéreas y generar los modelos 3D
 Realizar un análisis comparativo de las ventajas y desventajas de los softwares
empleados.
3. Definiciones
• Fotografías aéreas: La fotografía aérea es el análisis de la superficie terrestre
mediante el empleo de máquinas fotográficas instaladas a bordo de diversos medios
aéreos. (Wikipedia)

Revisión 26/03/21
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• Fotogrametría: es la técnica cuyo objeto es estudiar y definir con precisión la forma,
dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando
esencialmente medidas hechas sobre una o varias fotografías de ese objeto.
(Wikipedia, 2006)
• MDS: El Modelo Digital de Superficie (DSM) representa las elevaciones sobre el
nivel del mar de las superficies reflectantes de árboles, edificios yotras características
elevadas sobre la “Tierra desnuda”. Un DSM captura y muestra las características
naturales y construidas en la superficie de la Tierra (Franz, 2018).
• UAV: Es un vehículo volador no tripulado, la denominación proviene de sus siglas
en inglés: unmanned aerial vehicle, saliendo de la temática militar más estricta,
suelen conocerse como drones. (JUGUETECNIC, 2019).
• GCP: Un Ground Control Point es un punto característico cuyas coordenadas se
conocen. Sus coordenadas se han medido con métodos topográficos tradicionales o
se han obtenido de otras fuentes. (PIX4D, 2020).
• GSD: Las siglas en inglés de “ground sample distance”. Es la distancia en el suelo
que separa los centros de dos píxeles adyacentes de una fotografía aérea tomada con
disposición nadir. Da información sobre la resolución de una ortofotografía. (PIX4D,
2020).
4. Materiales y Equipos
• Computador e Internet
• Software: 3df Zephyr
• Software: Pix 4d Mapper
5. Marco Teórico
5.1. 3df Zephyr

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3DF Zephyr es un software comercial de fotogrametría y modelado 3D. Desarrollado y
comercializado por la casa de software italiana 3DFLOW, 3DF Zephyr se lanzó por
primera vez en enero de 2014 y se actualiza continuamente desde entonces. (Wikipedia,
2014)
Este programa esta realizado por la organización 3DFLOW y forma parte de algunas
aplicaciones para el manejo de información, y creación, de modelos 3D. Usándose en los
proyectos el aplicativo 3DF Zephyr aunque este cuente con limitaciones por ser una
versión gratuita y no se pueda exceder de las 50 fotos.
Fuente: 3DFLOW
6. Actividades
Actividad 15.1. Generación de los Modelos 3D y la Ortofoto aérea de la zona de
estudio con PIX4D: Para la correcta realización de la actividad, y de una forma más
comprimida, se siguieron los siguientes pasos:
 Registrar como usuario en la web de Pix4D: Creamos la cuenta en base al correo
institucional, la misma que fue creada en la realización del plan para la toma de
fotos aéreas de la ESPE, y proseguimos con la descarga de la aplicación Pix4D
Mapper

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 Descargar e instalar el software en su computadora: la instalación se mantiene
sencilla y en el ingreso se complementa con los datos de nuestra cuenta para la
licencia libre que oferta el programa.
 Descargar las fotografías aéreas del Campus ESPE de la dirección del DRIVE
proporcionada: estas fotos fueron provistas por el docente en el drive del correo
institucional.

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 Creamos el proyecto y procedemos a seleccionar una carpeta para guardar los
datos:
 Despues de cargar las fotografías, con la respectiva información de las mismas, el
programa nos muestra un mapa de ubicación de la misma y la información en la
zona inferior derecha.
 Se observa la primera nube de puntos y la selección del procesamiento, de este
modo se generan la nube de puntos densa y la generación de la malla.

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 Para aprovechar los recursos del computador se delimito una zona de
procesamiento para así centrarnos solo en los datos deseados y no generar
información extra que dan las fotografías.
 Antes de realizar los procesamientos también se pueden observar los resultados y
el reporte que nos da el programa obteniendo, entre los muchos datos entregados,
los siguientes:

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 Las siguientes 2 imágenes muestran el grupo de puntos obtenido y después la
malla 3d obtenida en base a los grupos de puntos, estos vistos desde la misma
posición para una mejor diferenciación:

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Actividad 15.2. Generación de los modelos 3D y las Ortofotos con 3D Zephyr: Se
siguen los mismos pasos realizados en prácticas anteriores, pero teniendo que tener en
cuenta la limitación de las fotografías pues en Pix4d no hay límite pero para 3df Zephyr
solo podemos usar 50 como máximo.
Al subir las fotografías, al tener que limitar su número, fueron rechazadas algunas por lo
que se terminó procesando con 35 fotografías dando lo siguientes resultados:
 Nube de puntos dispersa:

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 Nube de puntos densa:
 Malla con textura, no se adjunta la malla normal pues no cuentan con mayores
diferencias a menos que se realice un profundo acercamiento a las imágenes, para
las cuales se hará un pequeño video adjuntado en el blog.

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Actividad 15.3 Cuadro comparativo: software para el procesamiento de proyectos de
fotogrametría Pix4d y 3df Zephyr.
3DF ZEPHYR PIX4D MAPPER
Cuenta con una licencia gratuita de 2
semanas.
Cuenta con una licencia gratuita de 2
semanas
Tiene limitación en lo que respecta al
número de fotografías: 50. (Versión
gratis)
No cuenta con una limitación tan baja de
fotografías.
La versión gratuita también limita el tipo
de procesamiento a realizarse, como
ejemplo las ortofotos.
La versión gratuita limita el tipo de
procesamiento a realizarse, ejemplo orto
mosaico.
En base a mensajes generados al momento
de usar el programa este precisa más una
tarjeta gráfica para el procesamiento de
datos.
En base a mensajes generados al momento
de usar el programa precisa una gran
cantidad de memoria RAM que ayude en
el procesamiento de las fotografías.
Debido a las limitaciones propias al
momento de procesar los datos aún se
notan varias deformaciones o falta de
resolución, realizado todo en modo
default.
Igualmente al realizar el procesamiento en
modo default se nota una mayor
resolución que en el 3df Zephyr
Tiene herramientas muy intuitivas que
permite la limpieza de errores de manera
eficaz.
Las herramientas no están bien explicadas
y no son intuitivas por tanto genera
confusión sin un manual que ayude al
manejo.

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Los proyectos guardados mantienen todos
los datos procesados para revisarse en
cualquier momento.
En la versión utilizada cada vez que se
abre el proyecto se debe cargar por
separado las capas lo que genera pérdidas
de tiempo.
Generan capaz según el procesamiento o
acción utilizada permitiendo el continuo
cambio y revisión.
Genera capaz según las necesidades pero
sigue sin ser intuitivo estas herramientas.
El tiempo de procesamiento es largo y
tiende a ralentizar la computadora, a pesar
de no generarse con una resolución buena.
El tiempo de procesamiento para los
primeros pasos es muy largo, debido a la
resolución que presentan los resultados.
La generación de la malla, dependiendo el
computador, consume muchos recursos
causando que se pasme por ocasiones o
teniendo que apagar el equipo.
La generación de la malla puede generar
problemas con el programa y la velocidad
de respuesta de la computadora, pero sale
a cuenta por su resolución.
7. Conclusiones
 La utilización de la aplicación Pix4D, en comparativa a 3df Zephyr, es muy poco
intuitiva pues las herramientas del mismo no muestra muchas opciones y toca
experimentar, y el uso de manuales, para darles un buen uso.
 La generación de los modelos 3d en ambas aplicaciones genera gran presión en lo
que respecta al sistema generando ralentizaciones y crasheos en algunos casos,
fallos del sistema que llevan a la necesidad de reiniciar o cerrar forzosamente las
aplicaciones.
 De manera objetiva Pix4D tiene ventaja en lo que respecta a 3df Zephyr por su
facilidad de inclusión de fotografías y sus mejores resoluciones que se pueden
tener con los mismos procedimientos en ambos programas, pero a decisión
personal 3df Zephyr es mucho más intuitivo y fácil de manejar a pesar de que sus
limitaciones en fotografías y la resolución a la que procesa las cosas es muy baja.

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Bibliografía
Franz. (2018). ArcGeek. Diferencias entre un DSM, DEM & DTM Recuperado de:
https://acolita.com/diferencias-dsm-dem-dtm/
JUGUETECNIC. (2019). JUGUETECNIC: QUÉ ES UN UAV. Recuperado de:
https://juguetecnic.com/blog/86_que-es-uav.html
Orozco, E. (2017). INFAIMON. ¿Cómo crear modelos 3D a partir de capturas de
imágenes? Recuperado de: https://blog.infaimon.com/crear- modelos-3d-partir-capturas-
imagenes/
PIX4D. (2020). PIX4D Documentación: Distancia de muestreo de tierra (GSD)
Recuperado de: https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202559809-Ground-
sampling-distance-GSD
Wikipedia (2014). 3DF Zephyr. Recuperado de:
https://en.wikipedia.org/wiki/3DF_Zephyr

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