Master's Thesis

3D Reconstruction and Virtual Walk Through the Historic Mill

Author of thesis: Ing. Peter Pločica

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Martin Čadík, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with the digital documentation of the Ketkovice mill using photogrammetry and the creation of an interactive virtual presentation. The COLMAP software implementing Structure from Motion and Multi-View Stereo algorithms was used for photogrammetric processing. The output of the processing is a dense point cloud of the structure. This model was cleaned in CloudCompare and used to generate a polygonal model. The polygonal model also served as a spatial reference for the historical reconstruction in Blender, resulting in a model representing the mill as it appeared in 1947. Both models were then used to develop an interactive virtual tour in the Unity game engine, allowing free movement around the mill, interaction with objects, and switching between the historical and current state of the building. The application also includes a guided milling tour following the grain milling process. The application is available for Windows and Android platforms.

Keywords:

photogrammetry, Structure from Motion, Multi-View Stereo, Ketkovice mill, COLMAP, 3D reconstruction, Blender, Unity, virtual tour

Date of defence

25.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných, např. ohledně konkrétních aspektů obtížnosti práce, upřesnění dalších disciplín relevantních pro daný projekt, využití frameworku Unity či upřesnění samotné podstaty projektu. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C - dobře.

Topics for thesis defence

Uvažoval jste o využití nástrojů jako je Tripo3d a jiné, které lze využít zdarma?

Language of thesis

Slovak

Faculty

Fakulta informačních technologií

Department

Department of Computer Graphics and Multimedia

Study programme

Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)

Specialization

Intelligent Systems (NISY)

Composition of Committee

doc. Ing. František Zbořil, CSc. (předseda)
doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Martin Čadík, Ph.D.

Celkově považuji předloženou práci za velmi zdařilou. Student pomocí fotogrammetrických metod vytvořil digitální 3D model historického objektu Vydrova (Ketkovického) mlýna. Významnou část práce tvořilo následné spojování, sjednocování a čištění modelu v 3D modelovacím softwaru. Vedle digitalizovaného modelu reálného stavu objektu student také vytvořil model historického stavu včetně vnitřních prostor. Výsledná aplikace je plně funkční jak v prostředí Windows, tak na systému Android.

Evaluation criteria	Verbal classification
Informace k zadání	Zadání této diplomové práce považuji za průměrně obtížné. Student si musel osvojit fotogrammetrické techniky, práci s herním enginem Unity a digitální 3D modelování. S dosaženými výsledky jsem spokojen, vytvořená aplikace je dotažena do funkčního detailu.
Aktivita při dokončování	Práce byla dokončena v řádném termínu a její obsah byl částečně konzultován s vedoucím.
Publikační činnost, ocenění
Práce s literaturou	Student pracoval s literaturou doporučenou vedoucím práce a sám si také dohledával další relevantní zdroje.
Aktivita během řešení, konzultace, komunikace	Student byl aktivní v průběhu celého řešení, povaha zadání vyžadovala několik návštěv samotného mlýna za účelem sběru dat. Dohodnuté termíny student dodržoval a na schůzky přicházel připraven.

Points proposed by supervisor: 90

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Milet, Ph.D.

Technická dokumentace i realizace jsou povedené. Práce je užitečná. Všechny části jsou zvládnuté kvalitně a pečlivě. Pár drobných chyb nesnižuje hodnocení. Navrhuji hodnocení stupněm A.

Evaluation criteria	Verbal classification	Points
Rozsah splnění požadavků zadání	Evaluation level: zadání splněno Body zadání jsou splněny.
Rozsah technické zprávy	Evaluation level: je v obvyklém rozmezí Délka práce je odpovídající.
Prezentační úroveň technické zprávy	Práce je pochopitelná po prvním přečtení a je dobře strukturována. Objevují se problematické sekce a chyby, například: sekce 4.2.1 - 4.2.4 jsou hůře popsány, jejich formát není vhodný	80
Formální úprava technické zprávy	Práce je po formální a jazykové stránce zvládnuta dobře. Obsahuje menší množství následujících chyb: chybějící nezlomitelné mezery text přetékající za okraj jednořádkové odstavce rastrové obrázky, které mají být vektorové první osoba množného čísla minulý čas	80
Práce s literaturou	Práce využívá 49 zdrojů informací. Zdroje jsou kvalitní a vhodné. Citace jsou v textu umístěny vhodně a s vhodnou frekvencí. Příklady chyb: některé zdroje jsou uveden vícekrát	90
Realizační výstup	Realizační výstup je velmi povedený. Realizace je v podobě dvou aplikací. Jedna pro desktop a druhá pro mobilní zařízení. Celkově práce působí dojmem, že lze rovnou využít. Řešení je strukturováno a cizí zdroje jsou odlišeny.	100
Využitelnost výsledků	Práce má hodnotu a přesah a umožní lidem prohlédnout si historický mlýn.
Náročnost zadání	Evaluation level: obtížnější zadání Zadání je obtížnější. Vyžaduje cestu do terénu a využití znalostí z vícero disciplín.

Topics for thesis defence:

Uvažoval jste o využití nástrojů jako je Tripo3d a jiné, které lze využít zdarma?

Points proposed by reviewer: 95

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová

VUT

Faculties and university institutes

Parts

3D Reconstruction and Virtual Walk Through the Historic Mill