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使用PhotoScan进行航拍实景三维建模教程

相关案例 2018-03-22 16:05

  大家好,上次出的实景建模教程航拍部分,受到的关注出乎我的意料,很多人加我说很期待后期的教程,很让我感到,原来还是有那么多人在关注着我们的,在此感谢大家的鼓励与支持。


  今天我们的教程就来详细的讲解一下航拍三维实景建模的后期——利用AgisoftPhotoScan进行建模处理。


  本次教程是“视频+图文”的方式,最大限度的保证各位可以轻松的上手操作。


  航拍实景建模NOT航空测绘


  所做的教程是“航拍实景建模”,而不是航测。


  关于航拍测绘,是有明确的法律法规来进行严格的限制的。


  首先,个人是不允许进行航拍测绘活动的,必须是以公司为单位来进行的,并且测绘公司的要求很高,比如人员编制,设备等,最关键的是需要审批备案。


  其次,就算是以公司的名义来进行测绘,若其测绘的地区有管制,其测绘所得的数据和模型所存放的电脑都是和公安部门的数据库联通的,都有很严格的管制的。


  所以,个人不要去测绘(即使你懂得),做做实景模型就好了,别吹牛吹大了就不好了哈哈。


  1.AgisoftPhotoScan使用流程


  1.前期准备


  在这里给大家做操作流程演示的素材是我前几天去拍的,其实本来是想做一个平面的实景建模的,但是我发现之前拍的那个地方做出来其实并不是很好看,于是我又去拍了一个单体的建模素材。


  关于单体建模,目前GSPRO还不支持单体扫描(据说之后会上,但是是收费的),其实完全可以用DJIGO里的兴趣点环绕来进行扫描拍摄,简单易用方便快捷。


  下面开始进行相片的处理。

PhotoScan相片处理

  先将前期拍摄好的素材拖入lr中进行预处理,处理的原则是将色彩尽量还原,曝光错误的地方进行修正,暗部应适当提高亮度。在这里就不再过多的阐述


  将修改好的照片导出到一个文件夹中待用。


  2.AgisoftPhotoScan操作流程


  打开AgisoftPhotoScan

PhotoScan主要区域功能

  能够看到我们的三个主要区域


  工作区:项目目录和照片明细


  模型功能区:对生成的模型进行操作的功能性控制


  模型预览区:可视化模型预览


  在参数栏中,会有三个模块,主要是针对航测用的,建模可以不用管。


  a.设置首选项


  打开“首选项”设置,能够看到一系列的参数设置

PhotoScan设置首选项

  语言:chinese(当然你要是外语好选德语我也没话说)


  Defaultview:TiledModel


  模式:浮雕


  视察:默认1.0


  勾选你的OpenCL设备(显卡),在你勾选后上方的“激活CPU内核(线程)会自动少一个线程,以保证你的计算机正常运行。


  (请忽略我的渣渣显卡和可怜的4线程)


  项目文件保持默认值不动。


  下方重点将一下“启动VBO”。


  VBO搞开发的都知道,全称叫做“顶点缓存技术”VertexBufferobject,使用顶点缓存能够大大较少了CPU-GPU之间的数据拷贝开销,因此显著地提升了程序运行的效率。


  在photoscan的官方网站上能够看到,使用NVIDIA显卡的用户在勾选了“启动VBO”选项后,可大幅提升图形的分析渲染能力,速度是不勾选的500倍左右。我的这个渣渣电脑是intel显卡,但我在其他的NVIDIA显卡的电脑上用过,却是非常有效果。所以不论你是不是NVIDIA显卡,都把这个勾选上就好。


  之后两个“网络”和“Appearance”不用设置,默认就好。


  b.加载图片

PhotoScan加载图片

  “工作流程”——“添加文件夹”,将所需照片的文件夹勾选后导入。


  在弹出“添加照片”选项后,选择“从每个文件创建相机”。

PhotoScan查看每张图片信息

  添加后会看到每张照片的信息


  c.开始运算,对齐照片

PhotoScan运算对齐图片

  选择“工作流程”——“对齐照片”


  精度:可根据电脑配置来选择,简单来讲,i7处理器+16g内存+NVIDIA显卡(高端),那么若是你对建模质量有很高要求,那还是可以选择最高质量的。但个人建议还是中低质量就好,这个解算流程太费时间了,质量越高时间真是几何倍增长,若是你电脑配置不行整套流程下来跑个两三天也不是没有可能。


  成对预选:禁用


  关键点限制:官方建议40000个,也是默认值


  连接点限制:默认值4000


  勾选“Adaptivecameramodelfitting”


  然后点击确定,开始漫长的等待。

PhotoScan制作进程

  注:“左侧”汉化错误,应为“剩余时间”


  d.选择建模区域,建立密集点云

PhotoScan建模密集云点

  生成的点云系如图所示,我们需要进行建模区域的选定,以减少计算机的后期运算负担,提高运算效率。


  选择“选择区域”选项,来对所需要建模的区域进行范围框定,以减少后期的运算点的数量。

PhotoScan建立密集云点

  之后“工作流程”——“建立密集点云”


  质量:同样的,参考上一步的解释


  深度过滤:禁用


  然后,就又是漫长的等待……


  e.优化选取,生成网格


  生成完密集点云之后,我们得到如图所示的场景,基本是已经能够看到实景的模型样子了。


  在优化一下选取里的杂乱点之后,进行下一步操作

PhotoScan生成网格

  “工作流程”——“生成网格”

PhotoScan生成网格参数

  表面类型:任意(因为不是单一的类型,树木,土地,大理石)


  数据来源:密集点云


  面数:高


  下面高级设置默认值不动


  然后继续等待…….


  f.生成纹理

PhotoScan生成纹理

  等待之后得到进一步处理的模型


  能够看到会有三个类型的模型生成。

PhotoScan着色

  着色

PhotoScan固体

  固体

PhotoScan线框

  线框


  这是三种模式,可以选择上方的选项来进行查看,然后进入下一步


  “工作流程”——“生成纹理”


  映射模式:通用


  混合模式:默认


  纹理大小:(默认值)


  高级选项两项都勾选


  然后是继续等待


  g.基本完成,按需进行


  到这一步的时候,我们基本上就已经完成了建模的操作,能够看到模型上的纹理都是很清楚很细致的,基本是跟实景已经没什么区别了,算是大功告成拉。

PhotoScan建模初步效果图

  在工作流程下面还有三个步骤,分别代表着三种不同的模式。


  TiledModel:平铺模型


  DEM:数字高程模型(DigitalElevationModel)


  OrthomosaicModel:正射模型


  这个就涉及建模本身的一些专业性的东西了,大家可以按需来进行处理,根据不同软件的需要来进一步生成不同的模式模式。在这里我就不再过多的阐述,有兴趣的朋友可以再进一步深度研究一下。

PhotoScan保存建模文件

  然后点击“保存”,这个保存是保存的工程性文件,并不是模型,模型需要我们进行输出。

PhotoScan导出模型

  点击“导出模型”,我们能够看到有很多的文件类型供我们选择。


  像最常用的obj,3ds,autoedsk等,甚至还能导出谷歌地图的格式,可以直接上传到谷歌地图的服务器提供审核。


  大家可以根据自己不同的需要来进行输出格式的选择。


  另外,在模型中还可以粗略的对模型进行数据化测量

PhotoScan数据化测量

  选择“标尺”工具,再选择两个点即可显示相应数据。这个数据是根据实际拍摄照片的地理信息(gps坐标,高差)来得出的,会有一定的偏差,若是需要精确数据需要添加标记物来做参考系,因涉及到航测方面,不再做过多讲解。


  注:若要导出数字高程或者正射模型,需要再继续进行“工作流程”的下一步,选择自己需要的模型build后进行输出即可,参数设置略。


  3.实景建模的用途


  说到实景建模的用处,其实这个真的是因人而异。倘若你是做航拍影视的,会感觉这个没什么用,若是你做婚纱摄影的,你也会觉得没什么用。但现在的传统行业发展都会有或多或少的瓶颈出现,认真观察就会发现,交叉行业或者是交叉学科反而上升的空间会很大,而且影响力很广。


  实景建模其实并不是单单的一个模型,它能做到很多事情


  1.三维建模的后期实景呈现(3dMax,Maya)


  2.U3d的后期开发


  3.3d动画特效实景导入


  4.虚拟现实场景的开发


  5.3d物品的打印


  6.3d实物的数据测量


  7.航测(需资质)


  ......


  在这江苏启飞就不一一列举了就拿航拍影视行业来说吧,实景建模它也可用到这个领域当中。


  比如在无人机航拍时,我们飞行拍摄到一个物体,平面的影视只能看到这个物体的样子,没有一个三维的展示效果,也没有一些精准数据的呈现。

FCPX3DMODEL的插件

  在Fianlcutpro中有一个叫FCPX3DMODEL的插件(ae也应该有相应的插件),他可以导入我们建模所生成的obj文件,将我们实景建模的模型直接导入到我们的影视素材中,这样可以是我们的航拍变得更加的生动立体,高端大气。


  在这里我也就是给大家抛砖引玉,希望大家能够作出更好更棒的作品。


  本次的教程就到这里,感谢大家的关注,教程编写较为匆忙,若有不足之处还希望大家多多包含,也希望能与大家多多交流。





(本文章网络转载并不代表启飞应用的立场)


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