Reconstrucción y visualización 3D de fondos marinos a partir de vídeos

Abstract

La exploración de cuevas submarinas presenta grandes desafíos debido a las cambiantes y extremas condiciones del entorno así como su inaccesibilidad. La reconstrucción tridimensional (3D) de estas cuevas no solo facilita su estudio científico, sino que también contribuye a la preservación de su biodiversidad y estructura, además de promover la exploración de zonas desconocidas. Este trabajo de fin de grado se enfoca en el desarrollo y aplicación de técnicas avanzadas de reconstrucción 3D para mapear y visualizar una cueva submarina, utilizando tecnologías modernas como la fotogrametría. El objetivo es obtener un modelo 3D detallado que permita explorar la cueva en profundidad y monitorear el hábitat allí presente. Para ello, se emplearán herramientas especializadas como Reality Capture, que permiten generar modelos tridimensionales precisos a partir de imágenes. La captura de vídeos subacuáticas de alta calidad será procesada mediante algoritmos de fotogrametría para acabar creando un modelo digital detallado de la cueva. Este resultado facilitará tanto el estudio de la morfología de la cueva como el control del ecosistema que alberga. Además, la implementación de estas tecnologías avanzadas abrirá nuevas oportunidades para la exploración y conservación de otros entornos subacuáticos similares, contribuyendo al avance del conocimiento en espeleología submarina y conservación de ecosistemas únicos.

Exploring underwater caves presents significant challenges due to the changing and extreme environmental conditions, as well as their inaccessibility. The three-dimensional (3D) reconstruction of these caves not only facilitates their scientific study but also contributes to the preservation of their biodiversity and structure, in addition to promoting the exploration of unknown areas. This undergraduate thesis focuses on the development and application of advanced 3D reconstruction techniques to map and visualize an underwater cave using modern technologies such as photogrammetry. The goal is to obtain a detailed 3D model that allows for in-depth exploration of the cave and effective monitoring of the habitat present there. To achieve this, specialized tools like Reality Capture will be used, which enable the generation of precise 3D models from images. The capture of high-quality underwater videos will be processed through photogrammetry algorithms to ultimately create a detailed digital model of the cave. This outcome will facilitate both the study of the cave’s morphology and the monitoring of the ecosystem it harbors. Additionally, the implementation of these advanced technologies will open new opportunities for the exploration and conservation of other similar underwater environments, contributing to the advancement of knowledge in underwater speleology and the conservation of unique ecosystems.