Ricostruzione 3D Facciale a Partire da Fotografie con Software 3D Gratuiti e Low Cost

DESCRIZIONE CORSO

La fotogrammetria è una tecnica di ricostruzione 3D di un oggetto reale a partire da una serie di fotografie scattate all’oggetto seguendo una tecnica fotografica precisa.

La fotogrammetria consente di ottenere un Ricostruzione facciale 3D utilizzabile per la presentazione di risultati di trattamento nell’ambito della comunicazione medico-paziente in odontoiatria. Il modello 3D facciale che si ottiene dalla fotogrammetria del paziente è perfettamente rappresentativo della geometria facciale e della texture colorata del soggetto e si ottiene a costi relativamente bassi. La strumentazione necessaria per ottenere un modello 3D facciale da fotogrammetria è infatti costituita semplicemente da una macchina fotografica di buona qualità, una buona illuminazione della scena e da un software di ricostruzione 3D fotogrammetrica.

In questo corso verranno fornite tutte le informazioni di base sulla fotogrammetria, sulla fotografia e sull’uso pratico dei software 3D necessari per ottenere un modello 3D facciale finito e privo di errori utilizzabile in altri software di modeling 3D. In particolare il corso fornisce tutte le informazioni tecnico-pratiche per ottenere un modello 3D facciale perfettamente integrabile all’interno del software 3D gratuito di Chirurgia Guidata e Ortodonzia Digitale “BlueSkyPlan”.

Il file finale che si ottiene seguendo il protocollo spiegato nel corso è un normale file 3D in formato .obj che si può aprire con qualsiasi software 3D senza limiti ne vincoli di alcun tipo. L’esportazione di tale file 3D dal software di fotogrammetria non ha alcun costo ed è libera.

Nel corso verrà utilizzato il software 3DF Zephyr versione Lite (la cui licenza, che non ha scadenze, è acquistabile onLine al costo di € 149,00 + IVA direttamente dall’azienda produttrice www.3dflow.net).

Nel corso verrà inoltre utilizzato il software 3D gratuito BLENDER scaricabile gratuitamente da internet (www.blender.org).

Alla fine del corso verrà mostrato come importare ed editare il modello facciale all’interno del software 3D di Chirurgia Guidata e Ortodonzia “BlueSkyPlan”.

COSA SI RIUSCIRA’ A FARE DOPO AVER SEGUITO IL CORSO?

Il corso consente di acquisire le competenze tecniche per ottenere un modello 3D facciale di un soggetto partendo da una serie di fotografie scattate al soggetto stesso. Il modello 3D facciale è utilizzabile come supporto alla presentazione di risultati odontoiatrici per la comunicazione medico paziente.

Poichè l’accuratezza del modello finale dipende dalla qualità del materiale fotografico di partenza (più le foto al soggetto sono di alta qualità e migliore sarà il risultato finale) è impossibile stabilire, a priori, il livello di precisione e dettaglio ottenibile con questa tecnica nella ricostruzione 3D di un volto umano. Per tale motivo non è consigliato l’utilizzo di questo tipo di modelli facciali per prendere decisioni di carattere clinico.

SONO RICHIESTE DELLE CONOSCENZE PRELIMINARI PER SEGUIRE IL CORSO?

Non sono richieste conoscenze preliminari particolari.E’ richiesto solo una normale competenza nell’uso del computer.

REQUISITI INFORMATICI RICHIESTI PER UTILIZZARE IL SOFTWARE 3DF ZEPHYR

I software di fotogrammetria usano le immagini fotografiche per realizzare modelli 3D complessi. Per questo motivo utilizzano molte risorse hardware. I tempi di processamento del modello 3D possono variare in base alla qualità hardware del proprio computer: più il computer è performante e minore sarà il tempo necessario per ottenere il modello finale.

Per usare il software 3D spiegato nel corso ci sono due tipi di requisiti: requisiti minimi di sistema e requisiti raccomandati di sistema.

REQUISITI MINIMI RICHIESTI DI SISTEMA:

Sistema Operativo: Windows 10 o Windows 11 8.1 / 8 bit

Processore: Dual Core 2.0Ghz o equivalente

Memoria: 16GB di RAM

Spazio Libero su Hard Disk: 10GB

Scheda Video: Scheda Video Direct X 9.0c con 256MB di RAM

REQUISITI CONSIGLIATI DI SISTEMA:

Sistema Operativo: Windows 10 o Windows 11 64 bit

Processore: Quad Core Intel o AMD CPU

Memoria: 32GB di RAM

Spazio Libero su Hard Disk: 20GB disco SSD

Scheda Video: Scheda Video Nvidia con 2GB di Ram e CUDA capabilities >= 3.0

PROGRAMMA DEL CORSO (1 ORA E 20 MINUTI)

INTRODUZIONE ALLA FOTOGRAMMETRIA

• Introduzione alla Fotogrammetria
• Requisiti Hardware di 3DF Zephyr
• 3DF Zephyr: che cos’è?
• Modalità di rilievo fotografico del volto e Cenni di Fotografia
• Marker di riferimento per la scalatura del modello
• Come illuminare la scena per ricostruire in 3D il volto di un soggetto
• Consigli Generali sulla buona riuscita della fotografia per fotogrammetria

UTILIZZO DEL SOFTWARE DI FOTOGRAMMETRIA “3DF ZEPHYR”

• Interfaccia grafica di 3DF Zephyr
• Importazione del dataset fotografico nel software
• Cenni sul tool di mascheratura delle immagini aventi sfondi non neutri
• Allineamenti delle immagini e Creazione della Nuvola di Punti Non Densa
• Creazione della Nuvola di Punti Densa e Bounding Box
• Creazione della Mesh 3D
• Ottimizzazione della Mesh 3D con:
• Creazione della Texture facciale sul modello
• Importazione del modello facciale nel software “Blender” e Unwrapping della Mesh per renderlo compatibile per l’apertura su altri software 3D (vedi BlueSkyPlan);
• Importazione del modello 3D in 3DF Zephyr e applicazione della Texture sul modello Unwrapped
• Misura e Scalatura del modello a dimensioni reali
• Esportazione del modello in formato OBJ con Texture

USO DI ALTRI SOFTWARE A COMPLETAMENTO DEL CORSO

• Importazione del modello facciale in “BlueSkyPlan” (BSP)
• Cenni all’elaborazione del modello facciale per l’Odontoiatria in BSP

Dott. Luca Borro

- Ingegnere Biomedico specializzato nell'uso delle tecnologie 3D applicate alla medicina

- Divulgatore Scientifico. Ha collaborato con le riviste Quotidiano Sanità, Focus, Wired Health.

- Formatore autorizzato di software 3D per la Chirurgia Computer Guidata

- Dal 2013 autore di articoli di divulgazione tecnica su blog di settore sull'uso degli strumenti software 3D Free o LowCost per il settore odontoiatrico con particolare attenzione ai software 3D per chirurgia implantare computer guidata.

- 3D Specialist esperto di tecnologia 3D nel settore odontoiatrico e dentale (3d modeling e stampa 3D);

- Dal 2015 ad oggi svolge l’attività di ricercatore sull'applicazione del 3D nell'ambito biomedicale.

- Laureato in Ingegneria Biomedica presso l’Università UniCusano di Roma.

- Laureato in Scienze dell’Architettura con specializzazione sulla modellazione tridimensionale avanzata.

- Laureando magistrale in Biologia della Salute presso l'Università degli Studi dell'Aquila.

https://it.linkedin.com/in/lucaborro