Yersel yakın mesafe fotogrametrisi ile 3B obje modellemede başarı kriterleri: Perinthos Antik Kenti taş eserleri örneği
Success criteria for 3D object modeling with close-range photogrammetry: case study of stone artifacts from the Ancient City of Perinthos
Yazar: OSMAN YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. BÜLENT ONUR TURAN
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enformatik Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Ortamında Sanat ve Tasarım Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Arkeoloji = Archeology ; Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Klasik arkeoloji = Classical archeology ; Mimarlık fotogrametrisi = Architectural photogrametry ; Nesne modelleme = Object modelling ; Sayısal fotogrametri = Digital photogrametry

Özet:
Arkeolojik taş eserler orijinal kullanım şekillerine göre sınıflandırılmıştır. Bu sınıflandırmaya göre 3B modelleme çalışmalarına başlanmıştır. Modelleme çalışmalarında, yersel yakın mesafe fotogrametrisi genel iş adımları uygulanmıştır. Bu adımlar sırasıyla, fotoğrafların çekilmesi, modellemeye uygun olmayan fotoğrafların elenmesi, modellemeye uygun olan fotoğrafların yazılıma yüklenmesi, 3B modelin oluşturulması, ölçeklendirmelerin yapılması, ortofotoların üretilmesidir. Oluşturulan 3B modeller 'başarılı olanlar' 'yarı başarılı olanlar' ve 'başarısız olanlar' diye üçe ayrılmıştır. Üretim süreçleri, kullanılan veri ve oluşturulma şekillerine göre başarıya etki eden faktörler belirlenmiştir. Bu faktörlerin başarıya etki düzeyleri hesaplanmıştır. Bu çalışma metoduna göre 3B model başarı sürecine etki eden faktörler fotoğrafların çekim açıları, fotoğrafların çekim eksenleri, fotoğrafların ışın demeti sisteminde çekilmesi, detay fotoğraf gerektiren obje özellikleri, obje geometrik özellikleri, ortam ışık şartları, çevresel faktörler olarak belirlenmiştir. Bu faktörler içerisinde başarıya en fazla etki eden faktörler fotoğraf çekim açıları, fotoğraf çekim eksenleri, çevresel faktörler, eser geometrik özellikleridir. Çevresel faktörler içerisinde yer alan istenmeyen girdi faktörleri ile nesne arasındaki bağ koparılamıyorsa 3B modelin başarılı olma ihtimali yok denecek kadar düşüktür. Elde edilen sonuçlara göre örnek bir iş akış şeması oluşturulmuştur.

Abstract:
The archaeological use of photogrammetry has mainly concentrated on the documentation of structures, topography, and excavation sites. The number of studies on 3D documentation using photogrammetric methods at the object level is insufficient. The most frequently encountered artifacts in an archaeological excavation site, which also have a high potential for data generation, are individual objects. These individual objects can be grouped as ceramics, coins, sculptures, reliefs, and architectural elements. Documenting these artifacts through photogrammetric methods produces scientific data and digital exhibition outputs for publication studies. In this way, archaeological excavations have a high potential to become very powerful sources of information on a macro scale.
The central projection mathematics and projection geometry calculations, which are critical processes of photogrammetry, are the primary factors affecting success. Today, these calculations are performed automatically through software. However, to produce a 3D model, the software acquires the raw data it needs from the photographs taken by the user. Therefore, the user must know how to correctly create all this data in the photographs, the factors influencing the creation of this data, and the impact of these factors on success. This way, even an amateur user can produce a precise and accurate 3D model.
In this thesis, the topics discussed above are based on the findings obtained from photogrammetric 3D modeling studies applied to individual stone artifacts from the ancient city of Perinthos using the cloud-based software ReCap-Photo. The methodology and results are as follows:
Archaeological stone artifacts were classified according to their original usage. Based on this classification, 3D modeling studies were initiated. General workflow steps of close-range terrestrial photogrammetry were applied during the modeling studies. These steps include photographing, eliminating unsuitable photographs, uploading suitable photographs to the software, creating the 3D model, scaling, and producing orthophotos. The created 3D models were categorized into three groups: 'successful,' 'partially successful,' and 'unsuccessful.' Factors affecting success were determined based on production processes, data used, and modeling methods. The impact levels of these factors on success were calculated. According to this method, the factors influencing the 3D model success process were identified as shooting angles of the photographs, shooting axes, capturing photographs in the light beam system, object features requiring detailed photographs, geometric features of the object, ambient lighting conditions, and environmental factors. Among these factors, the ones that most significantly affect success are shooting angles, shooting axes, environmental factors, and geometric features of the artifact. If the unwanted input factors within the environmental factors cannot be separated from the object, the probability of the 3D model being successful is almost negligible. Based on the results obtained, a sample workflow diagram was created.