Chinese (Simplified)
Chinese (Traditional)
English
Russian摄影测量研究方向——之三 软件流程篇（新手及兴趣爱好者）
（此文章内容会不定时修正）20220414
我简单“汪”几句
上一篇文章我简介了一下摄影测量的前期拍摄部分，那么根据工作流程，这一篇就是分享在主流专业软件中的三维重建过程。欢迎各方面的技术大佬人才指出修正或补充我分享过程中的任何一点错误，友好交流的知识共享有利于共同进步。
摄影测量工作流程的第二步-软件内处理
总体工作流程：
前期拍摄 ⇒ 软件内对齐照片 ⇒ 生成和处理点云 ⇒ 生成和处理模型网格 ⇒ 生成模型纹理 ⇒ 导出完整模型 ⇒后期处理模型及贴图
精简流程：前期拍摄 ⇒ 上传平台自动处理 ⇒ 导出完整模型 ⇒后期处理模型及贴图
走精简流程的朋友们可以直接前往自己选择的三维重建平台进行导出模型，本期主要分享安装在电脑本地的主流专业软件中的重建流程。主流软件的重建处理流程大同小异，都是软件内对齐照片 ⇒ 生成和处理点云 ⇒ 生成和处理模型网格 ⇒ 生成模型纹理 ⇒ 导出完整模型；下文以Agisoft metashape作为演示软件。
（仅作例图，感兴趣的可以查看文末链接）
第一步——照片匹配对齐
如何向软件中导入照片肯定不用我多说，大家都会，经测试RC、3DF 、Metashape、Meshroom都是直接全选所有照片拖入软件窗口即可，或者在菜单中寻找 “工作流” 本文主要步骤都在此菜单下可以找到。导入照片后，3DF会直接进入照片校准和照片对齐（照片定向）的步骤，选好类别，按默认参数确认进行对齐就好；RC、Metashape需要手动选择 “工作流” 菜单下的照片对齐选项，按默认参数即可。RC也可以直接点击“对齐图像”左边的“开始”，让RC自动运行全流程重建。
照片匹配对齐，这是 最重要 而且 能预判重建结果 的一步，你可以直观的看到自己拍摄的照片是否全部都有效的被软件算法正确匹配并对齐空间三维位置，这一步完善了，才能开展后续的重建三维：
等待对齐完成后，有两个方式验证对齐效果：一、查看你的照片数量，已匹配对齐的照片会显示对应的数量，看看是否所有照片都已匹配对齐；二、查看生成的稀疏点云，看看稀疏点云是否正确还原了被摄物体的形状、颜色等特征（如果除了被摄物体主体之外，软件还还原出了周边环境、悬浮的点云等，属于正常现象，稍后删除即可）。
举个出错的例子：
你拍摄了很多照片，但是有部分照片没有被匹配对齐到（比如你拍摄了被摄物体正放和倒放的照片，但只匹配对齐成功了正放的照片），常见情况下可能是重叠度不够所导致，那么你可能需要补拍其邻近的照片（可以将物体侧着摆放，再拍一圈连贯正放倒放的照片），再重新匹配对齐；也可能是对焦不清晰、光线变化、明暗不一致等原因，也是需要补拍再重新对齐。
第二步——生成并处理密集点云
上一步照片匹配对齐完成后，在 “工作流” 菜单下选择“建立密集点云”，按默认参数即可。RC直接点击“对齐图像”下方的“计算模型”，选择一个质量即可直接转至下一步的重建网格。
生成密集点云，这一步往往会比较耗时，处理完成后可以看到密集点云已经还原得非常接近我们的被摄物体，这一步要做的就是对密集点云进行处理和调整：可以使用 “选择工具” 选出不需要的点云，进行删除，比如被还原出来的周边环境、背景、杂物等不需要重建的东西。RC如果因为是白模无贴图，不便于分辨主体和环境，可以进入下一步生成纹理后再进行筛选删除多余部分。
Metashape在为 固定机位+转台+背景 拍摄的照片生成密集点云时，容易生成较多包裹被摄物体的 背景噪点云（我随便起的名词，通常你用什么色的背景，背景噪点云就是什么色）。这种多余的点云需要删除干净，不然容易导致生成的模型形状有不正常凹凸和泛色，我拿几个月前的数据集再现一下，如下图：
注意 RC 不同于 Metashape，Metashape可直接点击Delete键进行删除多余点云，RC 需要点击“过滤器选择” 方可删除多余网格。
第三步——生成网格与纹理
上一步密集点云筛选与删除完成后，即可在这一步，先生成网格，确认网格没问题之后（没有因为主体有破洞破损、形状怪异、贴图颜色混杂等不满意因素），再进行生成纹理。
生成网格，这一步在密集点云的基础上生成网格，Metashape注意检查源数据是否是密集点云；RC在上一步就已生成网格，确认没问题就生成纹理即可。
生成纹理，这一步在网格的基础上生成纹理，先输入图像尺寸，我一般用4K尺寸4096×4096，电脑配置较好的可以考虑8K16K，张数先默认1张，生成即可；如果出现贴图不完整（有部分清晰，但有部分模糊不清，不像拍摄的照片中清晰可见，而且纹理与清晰的部分有明显的交界），那么多半是贴图张数不够，需要重新生成网格，再在生成纹理时，增加贴图的张数即可。
最后一步——导出模型
导出不用过多讲述，Metashape在 “文件” 菜单下，导出-导出模型，默认是obj格式，需要其他格式的话比如stl等等，导出之后，再次导入三维软件转换格式导出吧，另外，三维软件还可以修整模型上的其他问题，比如在重建时无法去除的不正常凹凸、泛色。三维软件我推荐开源免费的 Blender 。
再来点小料
VisualSFM：来自运动系统的视觉结构：http://ccwu.me/vsfm/
Reality Capture官网的支持帮助：https://support.capturingreality.com/
Agisoft Metashape官网的支持帮助：https://www.agisoft.com/support/tutorials/beginner-level/
3DFlow 官网的支持帮助：https://www.3dflow.net/support/
相关文章
