一、前言
Wish3D出品的Smart3D系列教程中,前面一講說明了小物件的照片三維重建,相信大家對建模的流程有了一定的了解。這次講解中,我們將演示說明以一組無人機傾斜攝影照片為原始數據,通過Smart3D建模軟件,重建生成三維地形的過程。與上次不同的是,這次的建模需要對導入的照片預先做一些處理,詳情后面會一一說明。
二、工具材料
包括Smart3D建模軟件,一組垂直拍攝而且多角度、重疊度滿足重建要求的航片、航片對應的pos數據文件
三、方法步驟
關於通過無人機航拍的照片,照片進行三維重建生產模型,一些情況下照片中是自帶有GPS數據信息的,而另一些情況則是會導出一組無定位信息的照片和對應的pos數據文本。前者我們直接新建區塊,把照片直接導入給軟件跑出結果就ok了。那么,這次我們主要來談論研究第二種情況,即照片和pos分開的情況。
(一)區塊導入表格的編輯
區別於第一種情況我們需要編輯下導入區塊的表格,我們將照片的文件路徑、參考坐標系、傳感器的基本信息等信息嵌入到這個表格里,通過它來實現對照片和pos信息數據的導入。后面的操作處理是跟直接導入照片的方法是沒有差別的。
首先,我們看到原始數據的文件夾如下圖所示,包括一組照片和相應的pos文件:

可以看到,這個pos數據是以文本文檔的形式存在:

而在導入區塊的過程當中,我們需要導入Excel表格,那么,這時需要運用一定的辦公軟件的技巧將其轉換為Excel表格,這個表格需要包含如下圖的4個工作表:

結果如下:

Photogroups工作表中,名稱列需要與照片工作表的PhotogroupName一致:

Photos工作表的編輯結果如下圖:

控制點工作表中,由於無人機航拍的區域不是很大,且對於建模成果的精度沒有設定范圍,追求建成模型的速度,我們本次先不設控制點,很多朋友都是誤把照片放到了這個工作表中,致使處理出現問題,需要注意一下。編輯結果如下:

Options工作表中,是坐標系和照片路徑的信息,設置如下:

到這一步為止,區塊導入的表格就算編輯完畢了。
(二)創建工程
打開Smart3D軟件,輸入工程名稱和存儲路徑,這里注意不要勾選創建空區塊,因為我們需要直接導入表格來導入區塊,示意圖如下:

此時,導入上述的Excel表格:

這里要提到前面的表格當中,各個工作表的英文名稱務必要正確,這里我就是漏了一個字母,提示表格導入失敗:

返回修改,重新導入,結果如下圖:

可以看到,一個工作區塊被順利導入,接下來就可以開始處理工作了。
(三)空三處理
區塊導入之后,首先要對照片組做個檢查,查看是否有丟失的情況:

檢查無誤即可接着處理,否則返回照片組重新整理。
如下圖可以看到,之前的區塊導入的表格關於影像組的基本信息都體現出來了:

照片組的每一張影像都可以預覽到其圖像且可以打開其路徑,空三還沒開始前,每張影像的姿態是未知的,如下圖所示:

3Dview中,如下圖,每張影像代表一個點,可以看到它們都是按照一定規則排列的,沒有飄離出去的,若有,可以直接刪除。

一切檢查工作正常,點擊空三按鈕:

輸入空三名稱:

選擇定位方式:

設置默認當前參數:

提交后,准備空三處理:

開啟Engine,空三處理開始:

空三結束后查看精度報告,發現每張照片都被識別處理,如下圖:

影像組的照片全部被定位完畢:

3Dview中照片攝取范圍與區域模型之間的關系圖:

(四)重建生成模型
點擊提交重建按鈕:

在Spatial framework中調整模型生成區域的大小:

這里重點說明下模型分塊生成的方法。同樣在Spatial framework中,默認是不分塊的(No tiling):


上圖第二個紅框中的Expected maximum RAM usage per job代表每項處理任務的最大期望內存值,這就要求處理該任務的計算機可用內存必須保證大於這個內存值,集群處理中,每台計算機的可用內存必須有高於期望內存的容量。而當前的處理任務中,期望內存值是14個G,對於處理它的只有4G裝機內存的計算器顯然是不可行的,這時,我們需要作出分塊處理,使得每塊處理所需的內存控制在計算器的可用內存以下。因此,我們將數據規則分塊處理,將每塊的邊長分為200米,共23個區塊,期望內存降低為2.7G,示意圖如下:

分完塊的數據,各瓦片可以在Reference 3D Model預覽:

一切准備就緒:

提交生成模型:

輸入模型名稱:

選擇模型種類:

生成OSGB的三維模型:

選擇全部的區塊生成:

指定模型的保存路徑:

到這里參數設置完畢,打開Engine,開始生成模型:

模型生成后可以看到各個瓦片的生成情況:

處理中的參數選擇及坐標系:

四、網絡發布
對於由多個Tile組成的OSGB格式的Production數據,Acute3D viewer瀏覽工具是無法直接同時加載瀏覽整體的三維模型的。這里介紹一個簡單直接的方法——通過Wish3D網絡發布三維數據。
1.將成果文件夾中的data文件夾打包為ZIP壓縮包:

2.在www.wish3d.com上傳:

3.編輯完作品信息后,上傳成功的模型效果如下圖:

上圖可以看到,除了加載瀏覽模型以外,還可以對模型添加標注(文字、圖片、視頻、全景),設置飛行路徑,量測模型高度應用功能等。具體的操作說明可以加入QQ交流群516635556進入群文件查看相關文檔。

五、小結
以上就是對於大區域地形的照片三維重建生成處理模型的這一整個流程了,如果感興趣想試一試的朋友可以關注Wish3D微信公眾號回復5即可獲得文檔,有疑問的朋友歡迎加入QQ交流群516635556討論交流。接下來,我會在下周同一時間(每周三下午)Wish3D微信公眾號即將推出Smart3D系列教程6之《案例實戰演練3——傾斜數據正射影像的生產》,我們不見不散!

Wish3D已出品的Smart3D系列教程如下,在微信公眾號的歷史消息中可以查看,歡迎大家關注Wish3D。
- 《淺談無人機傾斜攝影建模的原理和方法》
- 《為什么三維重建效果這么差?——探探那些被忽略的拍照要求和技巧》
- 《論照片三維重建中Smart3D幾個工作模塊的功能意義》
- 《案例實戰演練1——小物件的照片三維重建》
- 《案例實戰演練2——大區域的地形三維重建》
