使用visualSFM和meshlab进行三维重建

最近一直在看的三维重建的东西，拿着SIFT-GPU + Bundler + PMVS已经可以重建出稠密的三维点云了，但是怎么用三维点云重建出真正的三维模型还是没有研究过。在网上搜索方法发现meshlab可以根据点云重建出三维模型，这里就记录一下。因为都是用别人的东西，我这里就直接用visualSFM建立出稠密的三维点云，再使用meshlab建立三维模型。

一、VisualSFM的使用方法

visualSFM是Changchang Wu做的一个非常高效的三维重建的软件，网址在此 VisualSFM。原网址中有详细的使用步骤，这里我简单的说一下。

大神很厉害，SIFT-GPU库也是他写的，SIFT-GPU可以使用GPU高效的定位图像中的SIFT特征点，并匹配，是目前三维重建的第一步，当然这是编程时才会用到的，这是些题外话。

操作方法如下所示：

（1）首先打开使用的图像

（2）按图中2所示，进行SIFT特征点定位和匹配

（3）按图中3所示，进行相机参数的确定以及稀疏点云的重建

（4）按图中4所示，进行稠密点云的生成。

这里需要注意一线，（4）中用到了CMVS和PMVS，在visualSFM是没有集成的，需要自己下载文件放到visualSFM的根目录下。我这里把已经配置好的windows 64位的visualSFM文件上传到百度云上了，64位的win用户可以直接拿来用，不用再配  配好的windows 64位visualSFM下载

最终生成的三维点云在meshlab中如下所示：

二、meshlab重建三维模型

根据上面的操作，已经根据图像重建出了三维点云，下一步就是使用meshlab把三维点云重建成三维模型了。

这里是meshlab 的官方主页http://meshlab.sourceforge.net/这里建议使用64位的，因为32位的如果要打开一个较大的模型文件会因为内存不足而崩溃（我遇到过）

接下来运行meshlab，如下所示：

（1）打开文件，前面的visualSFM已经生成了一系列文件，这里打开生成的bundle.rd.out文件

打开之后会提示打开使用的图像文件，这里只要选择同目录下的list.txt文件即可

打开后会载入一个稀疏的点云模型

（2）选择File——> Import Mesh，导入00/models中的option-0000.ply文件。如下图所示：

同时可以利用图中的按钮删除一些你不想要的杂点。

（3）Filter –> Point Set–> Surface Reconstruction: Poisson进行网格化

 Octree Depth：控制着网格的细节，此值越大细节越丰富但占内存越大运行起来慢，一般设10，可慢慢调大

（4）上面的操作会生成一个气泡把模型包起来，接下来使用Filters –> Selection –> Select faces with edges longer than把模型中多余的面去除

（5）修复流型边缘，Filters –> Selection –> Select Non-Manifold edges

（6）参数化，Filter –> Texture –> Parameterization from registered rasters

（7）投影纹理，Filter –> Texture –> Project active rasters color to current mesh, filling the texture

这里可以设置分辨率，512的2的二次方倍:512 / 1024 / 2048 / 4096 / 8192…分辨率越高，则结果越清晰

（8）Export Mesh as...导出文件，最终结果如下图：

可以看出，雕塑中的小字也隐约可见，与原图相差无几，重建的效果比较好。但是人物头部有重影，应该是点云重建时还是有噪点造成的。

（本文中的meshlab重建三维模型部分的操作是参考http://www.guudo.cn/tech/view/id/7129的教程，感谢）