Cómo hacer fotogrametría con dron

Son muchos los campos donde los drones han venido a resolvernos y facilitarnos la vida: búsqueda y rescate, inspecciones y análisis de infraestructuras, vigilancia, monitoreo en zonas de difícil acceso, mensajería, transporte...etc.

Pero si hay un gran avance del que yo os puedo hablar, es en el campo de la fotogrametría con drones, cada vez más preparados para darnos soluciones métricas, con muy poca infraestructura y en tiempos impensables hace apenas 10 años.

Y es que, la fotogrametría en todos sus campos de actuación, ha ampliado su eficacia con la aparición de los drones, bajo mi punto de vista, por dos grandes factores: 

1. La reducción drástica de los costes; tanto de inversiones en equipos, como de personal para su desarrollo; 
2. La aparición constante de nuevas características y mejoras tecnológicas, que facilitan y automatizan su proceso.

Actualmente disponemos de drones y aplicaciones encaminados específicamente a la obtención de productos fotogramétricos, muy potentes y que se perfeccionan y refinan prácticamente de un mes a otro, con el único interés de facilitarnos el trabajo, en este amplio espectro de servicios que engloba la fotogrametría.

Lo que hace sólo una década suponía el realizar una carrera de grado medio y una especialización muy detallada; como fue mi caso, ahora, con estos magníficos equipos y en consonancia con softwares muy bien implementados, podemos desarrollar muchos trabajos fotogramétricos, con apenas un mínimo de preparación.

Y es que todas las grandes empresas de drones (RPAS) como DJI, Autel Robotics, Yunnec, Skydio, Loro, etc., cuentan con equipos específicos para obtener productos fotogramétricos, no sólo en el ámbito industrial, con drones muy sofisticados y para servicios en grandes extensiones, sino también en el ámbito de los drones de consumo, con los que la fotogrametría cubre muchísimos servicios, desde infográficos a métricos.

La fotogrametría 3D con drones ofrece una gama infinita de posibilidades creativas. En la actualidad, es un sector que se está convirtiendo en una herramienta indispensable para profesionales de la construcción, arquitectura, ingeniería, comunicación, industria, agricultura, etc. Además, aunque parezca mentira, hacer fotogrametría con drones requiere una baja inversión en equipo para poder llevarse a cabo. 

Y ahora que ya hemos contextualizado el uso de los drones en este sector, vamos a pasar a ver cómo hacer fotogrametría con dron y como ejemplo, vamos a tomar un elemento sencillo como es un vehículo. ¿Cuánto tiempo crees que nos llevará recrear el modelo 3D de una caravana? ¡Vamos allá!

¿Cómo hacer fotogrametría con dron?

1. ¿Qué dron necesito para hacer fotogrametría?

Lo primero que debemos tener en cuenta a la hora de hacer fotogrametría con drones es, lógicamente, contar con un dron que nos de una calidad de imagen mínima. 

Mucha gente podría pensar que, para la obtención de este tipo de modelos, serán imprescindibles drones costosos con tecnología RTK, como el DJI Matrice 350 RTK que supone una inversión de más de 14.000 €. Pero esto no es del todo cierto. Como es lógico un buen equipo con esta tecnología y enfocados a usos profesionales en el sector de la fotogrametría y otros,  va a reducir los tiempos de trabajo, pero DJI también cuenta con la serie Mavic 3 Enterprise al que se le puede acoplar un módulo RTK, cuyo coste total es mucho más pequeño (su versión Pack plus DJI Mavic 2E cuesta actualmente 5.106 €) lo que ya es una tercera parte de la inversión y seguimos con un equipo muy profesional.

Sin embargo podemos seguir reduciendo el presupuesto todo lo que queramos empleando drones comerciales de la serie Mavic, Air o Mini incluso, y si bien son drones que no nos ofrecen las prestaciones profesionales de los drones de la gama enterprise, perfectamente nos van a servir para hacer una fotogrametría con mucha precisión y detalle, y la prueba está en la fotogrametría de la autocaravana que se ha realizado con un Mini 3 Pro. 

Ahondando en la fotogrametría con drones de bajo coste, estas 3 infografías están realizadas con el Mini 3 Pro, donde podréis apreciar que la calidad de los resultados son muy notables.

2. Climatología

Lo ideal para hacer fotogrametría con dron es elegir un día bastante nublado pero luminoso. Es muy importante que el elemento que queremos recrear en 3D tenga buena luminosidad, pero a su vez no tenga sombras fuertes de tal manera que la luz sea homogénea en todas las partes.

Pero también debemos recordar que este no debe de ser un condicionante que restringa la toma del material para hacer una fotogrametría, ya que en gabinete podemos ajustar globalmente las fotografías. De hecho, la niebla baja es un condicionante más importante. Recordemos que, para obtener una buena fotogrametría, debemos tomar las fotografías con la mayor nitidez posible, como dato principal para su fusión digital.

Por el mismo motivo que el aludido en el párrafo anterior, el viento es otro de los grandes factores que influyen directamente, como para evitar fotografías movidas, dado que son totalmente inservibles. No obstante, siempre tendremos la opción de hacer las fotografías manuales con el drone parado en cada toma.

En general, y como resumen, el escenario ideal seria un día nublado/cubierto, donde las sombras sean poco perceptibles, nítido y sin viento, aunque estos factores se pueden minimizar “in situ” y después en gabinete.

3. Empieza con elementos sencillos

¿A qué nos referimos con elementos sencillos? Empieza tus primeras infografías con elementos que no tengan muchas zonas complicadas o de difícil acceso, como esquinas o recovecos que sean difíciles de fotografiar.

Un ejemplo para realizar cuando ya contemos con cierta experiencia es por ejemplo una autocaravana como la que te mostramos, que a priori puede resultar sencillo, pero que tiene ciertos elementos como los espejos retrovisores, las ruedas y huecos de los bajos, además de los cristales, que suponen una complicación añadida al objeto que estamos modelando.

Bajo mi experiencia, el mejor inicio debe de ser con elementos sin brillos, sin muchas oquedades y de fácil acceso para el desarrollo de las tomas. Debemos recordar que tenemos que realizar fotografías de todo el elemento por partida doble (solapes pronunciados) y desde una distancia al objeto, lo más uniforme que podamos.

4. Dron a la vista

Para este tipo de trabajo es recomendable hacer vuelos manuales para que no se te escape ningún recoveco. Por lo tanto, tener el dron a la vista es necesario para realizar un vuelo manual y girar en torno al elemento.

Yo recomiendo ser muy meticuloso con los vuelos manuales, ordenando mentalmente los elementos o paramentos que conforman el objeto o lugar donde realizamos la fotogrametría, para no dejarnos ningún rincón escondido sin tomar.

Si la zona es muy grande y además con muchos elementos, lo mejor es dividirla por sectores, lo que nos va a servir también para procesar los submodelos a fusionar, una vez generados por separado, recordando siempre que debemos tener zonas de solape entre los submodelos.

5. Mantener las distancias

Para hacer una fotogrametría con dron debemos cubrir el elemento por todos sus lados, parte superior, etc. Para ello, en algunas ocasiones tendremos que jugar mucho con el gimbal de tal forma que no nos quede ningún detalle sin fotografiar.

También debemos contar con los obstáculos que nos impiden poner nuestro drone en la posición ideal (árboles, líneas eléctricas, otros edificios, etc.), por lo que la solución pasa por hacer las tomas ligeramente inclinadas respecto al objeto.

Es importante mantener una distancia constante aproximada en todas las fotos, puesto que si unas fotos están a 5 metros del elemento y otras a 15 metros del mismo, el programa mezclará ambas pudiendo dar peores resultados. Lo ideal es fotografiar todos los elementos con una distancia que si bien no tiene que ser exacta, tiene que ser parecida entre todas las fotos. Por otro lado en los drones que tienen varias cámaras (telecámaras) hay que usar preferiblemente la cámara angular y no mezclar fotos de ambas cámaras puesto que el programa de restitución puede que no las solape correctamente.

6. Configuración de la cámara del dron

Para hacer fotogrametría es necesario tener la cámara de nuestro dron correctamente configurada. Balance de blancos manual para controlar la luminosidad, fotografiar en formato original (RAW), para darle una homogeneidad a todas las fotos que saquemos, disparar a 4:3, máxima resolución de fotos, etc.

Lo ideal es tomar las fotografías en los dos formatos permitidos por casi todos los drones, es decir que también capturo las fotografías en JPG, para cubrir riesgos, ante la posibilidad de alguna fotografía corrupta en el formato RAW y además porque las revisiones “in situ”, son más rápidas si analizamos las capturadas en JPG.

Bueno estos 6 pasos son un resumen rápido para iniciarse en la fotogrametría con drones, a partir de ahora puedes empezar a practicar por tu cuenta y si lo que quieres es conocer técnicas más avanzadas, casos prácticos reales analizados paso a paso o conocer los softwares con los que hacemos la restitución de las fotos y el postprocesado para conseguir resultados realistas, tenemos más contenido en Droneguru que te puede interesar.