colmap+openmvs进行三维重建
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一、前言
二、colmap重建得到稠密点云
三、openmvs重建得到纹理模型
一、前言
colmap是一个很优秀的三维重建开源框架，包含sfm,densify,和mesh 三个部分，但是mesh模块的效果不太行。而另外一个被广泛使用的三维重建开源框架是openmvs，包括densify,mesh,refinemesh,texture这些模块，mesh和texture的效果在开源框架中都算是顶级的，只不过openmvs自带的densify模块得到的点云太多，如果直接用这些点云导致后面的模块就会很耗时，而且对内存要需求也很高，因此会尝试着使用colmap的稠密点云的结果搭配openmvs的来建三维模型。
colmap需要自己编译，openmvs，可以自己从源码下载进行编译 https://github.com/cdcseacave/openMVS，对于windows用户，编译openmvs可能要费点时间，那也可以直接下载编译好的可执行程序 https://github.com/cdcseacave/openMVS_sample
本文所基于的开发环境是win10+vs2019,假设读者已经有了colmap和openmvs的可执行程序
二、colmap重建得到稠密点云
新建一个colmap工程，随便一个文件夹下新建images文件夹，以及一个Database.db的空文件，注意不要有中文路径。images文件夹下放入将要用来重建的照片（重建过程会很慢，如果只是测试建议放几张就可以了，但是图片不能太少，放10张就可以了）
图1 创建colmap工程文件
在colmap界面中，点击 File->New Project, Database那一栏点击open,选择刚才建的Databse.db文件，Images那一栏点击select,选择刚才建的images文件夹，点击save保存
图2 新建工程
图3 选择路径
gui界面中点击Processing，点击Feature extraction, 默认参数就行，点击 Extract, 等待执行完毕
图4. 特征提取
点击Processing->Feature matching，默认参数就行，点击 Run,等待执行完毕
图5. 特征匹配
点击Reconstruction ->Start reconstruction ，等待执行完毕，得到得就是SFM的结果，类似于下面这样
图6 SFM结果
在上面images同级目录的地方，新建一个文件夹，取名dense。点击Reconstruction ->Dense reconstruction, 点击select, 选择刚才新建的dense文件夹，这里将要保存的就是dense重建的结果。依次点击Undistortion, Stereo, Fusion, 顺次执行完毕.
图7 选择dense文件夹
图8 依次执行undistort->stereo->fusion
接下来这一步很重要：sparse结果转mvs
colmap gui中点击File->export model as txt , 选择文件夹dense下的sparse文件夹，这是把.bin类型的sfm相关的文件转成txt格式，openmvs只支持txt格式的，所以必须转。转换后得到的文件
图9 sparse结果转成txt格式结果
特别注意：打开cameras.txt看一下，如果相机模型是Pinhole，是可以的，如果不是改成pinhole,这里不管你之前选的是不是pinhole,这里都可以直接改没关系，因为openmvs只支持pinhole结果的模型。
三、openmvs重建得到纹理模型
转成mvs格式：
openmvs可以从源码下载进行编译 https://github.com/cdcseacave/openMVS，对于windows用户，编译openmvs可能要费点时间，那也可以直接下载编译好的可执行程序openMVS_sample https://github.com/cdcseacave/openMVS_sample，下面以openMVS_sample为例，我们要把colmap的稠密点云、sfm的结果及图片路径信息转成openmvs的.mvs文件
控制台进入openMVS_sample的bin文件夹，执行命令：
InterfaceCOLMAP.exe -o scene_dense.mvs
图10 InterfaceCOLMAP命令
这时可以看到dense文件夹下生成了scene.mvs文件，
-o 后面跟的就是输出文件的目录，默认是在当前文件夹下，如果想放在其他位置，也可以指定一个绝对路径，注意如果image不在当前文件夹，可以通过 -w 选项指定workspace的路径，
接着可以执行mesh reconstruction, mesh refine , texture等操作(也可参考：https://github.com/cdcseacave/openMVS/wiki/Usage)，具体执行命令
mesh reconstruction:
图11 reconstruct mesh
texture mesh:
图12 texture mesh