从无人机到实景三维海洋系统

无人机（比如大疆的测量无人机）测量的影像数据一般通过Pix4d处理以后生成OBJ或者FBX格式，在CesiumLab，转成3dtiles，就可以做成实景三维系统。Pix4d的教程在B站有很多，想了解的同学可直接在B站搜索学习，博主也在B站上传了6集Pix4d处理无人机影像的官方视频。Pix4d软件和无人机的示例数据的下载地址如下：

链接：https://pan.baidu.com/s/1UnFurZaB0CgBv3CMS_oYQg?pwd=bnao

提取码：bnao

我们可以直接使用Pix4d自带的示例项目，自动处理以后，生成点云和正射影像。网格（mesh）可以直接导出为FBX或OBJ格式。

质量报告主要关注三个方面：

1）、光束法区域网平差（bundle block adjustment）

区域网空三误差如下图，Mean reprojection error就是空三中误差，以像素为单位。相机传感器上的像素大小通常为6微米（μm），不同相机可能不一样。换算成物理长度单位就是0.166577*6μm。

2）、相机自检校误差（Internal Camera Parameters）

上下两个参数不能相差太大（例如Focal length上面33.838mm，下面是20mm，那么肯定是初始相机参数设置有问题），R1、R2、R3三个参数不能大于1，否则可能出现严重扭曲现象。

3）、控制点误差

ErrorX、ErrorY、ErrorZ为三个方向的误差。

Pix4d处理后的点云和正射影像可以导出为OBJ或者FBX，FBX和OBJ可以在开源软件Open 3D Model Viewer中打开浏览。OBJ文件是一种3D模型文件，不包含动画、材质特性、贴图路径、动力学、粒子等信息；FBX格式是一种3D通用模型文件，包含动画、材质特性、贴图、骨骼动画、灯光、摄像机等信息。简单地说，FBX带正射纹理，OBJ不带正射纹理。下图是FBX文件在Open 3D Model Viewer打开的效果图。

CesiumLab最新版3.0.8带坐标系统FBX转3dtiles需要付费，博主咨询了一下同事的同学王老师，他发了一个低版本的CesiumLab。这个版本CesiumLab将FBX转3dtiles没有限制，但是转换后的3dtiles，三维实景系统不能加载。偶然间听说，处理无人机影像的另一款软件ContextCapture可以直接将mesh（格网）转成3dtiles，于是，博主下载了这款软件，经试用，它确实能，但是，有人建议先转成osgb，再用CesiumLab将osgb转成3dtiles，因为这样处理模型质量更好。如此转换的3dtiles，三维实景系统能加载。

Pix4d能否将三维mesh转成osgb呢？是可以的，但是它转出的osgb不是标准的，标准是这样的（来自于ContextCapture）：1)最里层是生成的一堆osgb文件，其中不带LOD分级osgb的文件名为osgb文件的目录名；2）上一级目录名为Data；3）元数据文件metadata.xml与Data目录在同一目录下。

依据这个标准，我们整理Pix4d生成osgb文件和目录，从ContextCapture中拷贝metadata.xml并修改，其中元素的内容来自于Pix4d生成的目录1_initial\params下的xxx_wkt.prj文件，元素的内容来自于目录1_initial\params下的xxx_offset.xyz。

使用CesiumLab2.3.8将osgb格式转成3dtiles，在三维实景系统中加载的效果如下图。

在三维实景系统中，我们可以进行包括空间测量、图标标记、剖面分析、缓冲区分析、淹没分析、方量分析、飞行漫游。该系统是本地化部署，没有数据安全问题；代码是开源的，功能可随意扩充；系统是网络版的，即使重装操作系统和软件，数据也无需再配置，若部署在局域网服务器，可实现局域网数据共享，局域网内任何客户端通过浏览器就可以访问。

参考文献

【ContextCapture 】建模与 【CesiumLab】OSGB 格式转 3DTiles 格式

Pix4Dmapper系列教程（一）：Pix4D模型成果导出OSGB并加载到CASS3D进行三维测图

将OSGB数据转换为3dtiles数据，转换成功

大分辨率(5120*1600)屏幕使用cesium加载高精度倾斜摄影数据浏览器报错崩溃解决方案