倾斜摄影3D建模

1、工具说明

ContextCapture(原Smart3D)

主功能:通过视频、照片,经过一系列的空三运算(摄影测量),得到各种格式的三维模型、正摄影像(dom)、数字地表模型(dsm)。根据航拍的照片、视频或者结合点云,自动化生成正摄影像(DOM)、地形(DSM)倾斜模型;对于不满意的地方可以人工介入进行少量修改;自带模型浏览工具,包含简单的量测、分析。
通俗、简单的讲,即我们可以通过无人机航拍倾斜摄影、正射摄影等从不同角度、不同高度所产生的航片(JPG/JPEG等),通过空三计算之后,可产生各种我们所需要的模型文件。

MetaShape(原PhotoScan)

Agisoft PhotoScan是俄罗斯公司Agisoft开发的一款基于影响自动生成高质量三维模型的优秀软件,可生成高分辨率真正射影像(使用控制点可达5cm精度)及带精细色彩纹理的DEM模型。完全自动化的工作流程,即使非专业人员也可以在一台电脑上处理成百上千张航空影像,生成专业级别的摄影测量数据。
支持的格式:
输入格式: JPEG,TIFF,PNG,BMP,JPEG,MPO格式。
输出格式: GeoTIFF, XYZ,ASPRS LAS, Google KMZ/KML, COLLADA, VRML, OBJ, PLY, 3DS, FBX, Universal 3D, PDF等

产出的常用数据格式

产出数据格式:
OSGB:
Open Scene Gragh Binary简称OSGB。
OSGB由Smart3D处理的倾斜三维模型数据,它是由二进制存贮的、带有嵌入式链接纹理数据(.jpg)的OSGB格式。
OBJ:
OBJ文件是Alias|Wavefront公司为它的一套基于工作站的3D建模和动画软件’AdvancedVisualizer’开发的一种标准3D模型文件格式,很适合用于3D软件模型之间的互导。
三维模型的一个万能格式,大部分三维软件都支持。
一个obj文件一般包含obj,mtl,jpg三个文件;
.jpg为纹理图片
Smart3D里面生成的模型需要修饰,可以输出OBJ格式,之后就可以导入到3dsMax或者其他软件进行处理编辑。
3DS:
.3ds是3Dmax的衍生文件格式。
做完MAX的场景文件后可导出成3ds格式,可与其他建模软件兼容,也可用于渲染。
S3C:
.s3c是Smart3D在提交生产时的可选择的一种文件格式,与.3mx格式类似的,均属于Smart3D的工程文件格式,,可以使用 CC_S3CComposer.exe(高版本的CC在Master中无法直接找到此功能块,而是在安装目录的bin目录下找到此exe)打开,也可使用CC_S3CComposer进行多个模型之间的合并,合并方式在下文中会讲到。
3DTiles:
3D Tiles是用于流式传输大规模异构3D地理空间数据集的开放规范。为了扩展Cesium的地形和图像流,3D Tiles将用于流式传输3D内容,包括建筑物,树木,点云和矢量数据。3D Tiles是在glTF的基础上,加入了分层LOD的结构后得到的产品,专门为大量地理3D数据流式传输和海量渲染而设计的一种格式,是目前大火的开源WebGL框架Cesium的御用格式。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mMuVArn8-1588598913276)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa3170c4b08.png)]
参考文献:https://blog.csdn.net/Rsoftwaretest/article/details/90667628?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-21&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-21
Google KML:
基于文件的数据交换很早以来就是软件数据交换的主要方式之一。而KML文件就是一种在GOOGLE地图浏览器中用于交换地理数据的文件。它基于XML,并定义了一些TAG用于规定地理数据的显示方式。KML可用于定义的地理特征包括地点、描述、叠层、路径和多边形等。KML的用途主要有:
(1)指定地点的图标和注记;
(2)为每一个地理特征创建不同的视角位置;
(3)在地球上叠放图像;
(4)指定地理特征显示的样式;
(5)编写地理特征的HTML描述,包括超链接和内嵌图像;
(6)使用文件夹对地理特征进行群组;
(7)KML文件的动态获取及修改;
(8)显示三维地物;
参考文献:https://blog.csdn.net/alzhuzhu/article/details/52163572

软件对比

支持平台或功能 ContextCapture MetaShape
Microsoft Windows XP/Vista/7/8/10 64 位 支持 支持
Microsoft Windows XP/Vista/7/8/10 32 位 支持 支持
MacOS 不支持 支持
Linux 不支持 支持
Python库 不支持 支持
Java库 不支持 支持
是否可手动配置GPU或CPU 默认使用CPU建模,可通过设置实现使用GPU加速(对显卡、显卡驱动要求较高) 支持GPU或CPU自定义配置,支持双显卡交火
是否可手动配置内存资源 支持 不支持
空三计算 效果相对较差 效果相对较优
3D建模 效果相对较优 效果相对较差
命令行批量操作 支持,但仅限于Windows环境下 支持,多平台环境
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Photoscan软件配置要求

操作系统:Windows 64位/32位、Mac OS、Linux
基础配置:
CPU:四核Intel Core i7 CPU,LGA1150或1155接口
主板:任何LGA 1150或1155型号,带有4个DDR3插槽和至少1个PCI Express x16插槽
RAM:DDR3-1600,4 x 4 GB(总共16 GB)或4 x 8 GB(总共32 GB)
GPU:Nvidia GeForce GTX 980或GeForce GTX 1080
高级配置:
CPU:Octa-core或hexa-core Intel Core i7 CPU
主板:带有8个DDR4或DDR3插槽和至少1个PCI Express x16插槽
RAM:DDR4-2133或DDR3-1600,8 x 4 GB(总共32 GB)或8 x 8 GB(总共64 GB)
GPU:Nvidia GeForce GTX 980 Ti,GeForce GTX 1080或GeForce TITAN X.

2、 教程说明

ContextCapture

Windows10-64位环境安装

详情查看安装包内的安装说明.doc文件。
注意:
1、建议装在c盘默认目录下,否则在运行Crack目录下的Patch.exe进行软件授权破解时,会提示找不到安装目录;
2、在进行汉化时,复制汉化包到安装目录时,若找不到ContextCapture Center目录,直接放到ContextCapture下亦可;
3、在安装完成之后,建议将C:\Program Files\Bentley\ContextCapture\bin即bin目录下的CC_S3CComposer.exe发送快捷方式到桌面,以便后续的模型合并操作。

ContextCapture建模

1、双击桌面ContextCapture Master,进入CC,创建新工程,如下图,工程目录中禁止出现中文;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-yhQbKtqC-1588598913278)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa686165079.png)]
2、创建任务工程成功之后,可以看到,区块一为空区块,如下:
倾斜摄影3D建模_第1张图片
3、单击“影像”,可以看到下方可通过批量导入航片、选择航片文件夹、导入航拍视频等多种方式。此处点击“添加影像”,选择航片。注意,上述选择路径中不可出现任何中文字符!
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VlZIl21w-1588598913281)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa6aff2eb60.png)]
4、导入成功之后,单击“影像”->“检查影像文件”->“只检查影像文件头”,提交检查影像文件;
5、提交空三测量:单击“概要”->“提交空中三角测量”,全选下一步开始进行空三测算;在进行空三计算之后,就可以看到整个模型的轮廓,此时可以根据实际需求判断航片是否缺失、有误或者空三计算是否有误,如下图:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4OgzJmai-1588598913282)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa6c3879ab4.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FlbGrbOZ-1588598913284)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa6ddeb6eba.png)]
6、提交新建重建项目,进行模型重建:单击“空间框架”,设置切块模式为“规则立体切块”,瓦片大小根据机器实际配置而定,最好不要超过机器实际的内存值。单击“高级选项”,选择“自定义原点”,将X/Y/Z轴全部设置为0。其他配置可设置为默认值;(在进行同一任务或地区的多个模型合并时,切块的模式、切块大小、坐标必须要一致)
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ilHnwG44-1588598913284)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa6f8f24b4a.png)]
倾斜摄影3D建模_第2张图片
7、提交生产项目:点击“概要”->“提交新的生产项目”,选择三维网格,在选择“格式选项”中,可根据实际生产环境进行选择OSGB、OBJ、S3C、3MX等格式(注意:S3C、3MX格式可在重建时,实时通过3D视图查看重建效果,OBJ、OSGB在生产中建议放到后期进行重建,即使高版本的CC支持生产3DTiles格式的模型文件,不推荐使用,效果很差,当项目模型重建一次之后,不管首次重建的模型为何种格式,在同一Reconstruction下,再次重建其他格式的模型时,不会占用很长的时间),其他配置选项默认即可;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GTHmd2mw-1588598913285)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa70979735a.png)]
8、当提交之后,双击打开ContextCapture Engine,调用CC引擎进行建模计算,可查看到切块的数量和每个切片的建模进度,首次重建通常需要极长的时间;(注意,ContextCapture Engine开启时为一个Windows的DOS窗口,不要对其进行任何操作,否则有可能会导致任务停止进入等待。此时需要按下“Enter”或“ESC”解除选择等待的状态)
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uW5pV6se-1588598913286)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa7410ec72f.png)]
9、建模成功之后,可通过查看建模结果、导出建模输出的文件等;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YTWEurBO-1588598913286)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa743e77d89.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eP61VCUb-1588598913287)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa74513d728.png)]

ContextCapture模型合并

多个模型后期合成

即:将同一测绘任务的多个单一模型,在同一原点坐标系上
1、双击打开CC_S3CComposer.exe;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZsOslCuz-1588598913287)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa83ab7cae8.png)]
2、单击“文件”选择打开场景文件,导入上文中生成的.s3c文件;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pKtwG8au-1588598913288)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa8c58617be.png)]
3、单击工具中的“使用Context Capture Viewer打开”,可加载此模型并预览;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-nkuHuOS0-1588598913288)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa8d756687d.png)]
4、单击工具中的“编辑命令行”,可以编辑此模型.s3c文件的配置信息,可以看到其中的模型切片文件加载路径、经纬度信息等;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-glXNt83J-1588598913289)(http://showdoc.3xmt.com/server/…/Public/Uploads/2020-04-30/5eaa8e27a5fc3.png)]
5、…
参考教程:https://www.sohu.com/a/316271161_689260

模型预生成

MetaShape

Windows10-64位环境安装

1、双击安装包内的Agisoft Metashape Pro v1.6.1.msi文件,安装何处随意,路径中最好不要出现中文;
2、安装成功后,打开安装包内的激活文件,复制metashape.exe和metashape.lic文件到安装根目录中,覆盖exe文件即可完成破解。

MetaShape建模

3、注意事项或操作技巧

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