關於航拍建模,這裡再推薦 3 款軟體

davidac發表於2019-03-02
通過航測軟體獲取得到航測資料後,需要對這些資料進行處理並提取出有價值的資訊,而影像建模則是其中一種常規而又實用的處理手段。對於建模功能,鍾德夫在之前的文章《無人機航測用什麼軟體?這裡給大家推薦 7 款》中推薦的 7 款軟體在兼備航測資料收集的功能外,還附有專門的客戶端/Web 端對影像進行建模的處理。

關於航拍建模,這裡再推薦 3 款軟體

不過有別於此前推薦的功能全面的 7 款軟體,鍾德夫今天將為大家推薦 3 款專門用於建模的軟體。

ContextCapture

原名 Smart3D,是攝影測量軟體開發商 Acute3D 的主打產品,後來 Acute3D 被 Bentley 公司收購,更名為 ContextCapture。

ContextCapture(原 Smart3D)的建模效果在業內的口碑一直都很不錯,號稱是法國兩家最頂級的研究機構 25 年的研究成果,技術水平為業界標杆。網際網路巨頭公司騰訊也曾與 Acute3D 合作過,利用航拍和街景拍攝技術,展開針對多個超大城市的大規模三維城市建模。其實現原理跟傳統的像方匹配或物方匹配不同,ContextCapture 是直接基於物方 mesh 進行全域性優化,示意圖如下:

關於航拍建模,這裡再推薦 3 款軟體

在軟體使用層面,ContextCapture 具有一定的複雜性和專業性,包括主從模式、Job Queue、控制點編輯、Tiling 操作、水面約束等都知識點需要一定時間的學習才能靈活使用。

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而為了確保建模的輸出效果,ContextCapture 會建議你對靜態建模主體進行不同的角度拍攝,並將拍攝得到的照片作為輸入資料來源。這些照片的最好附帶著輔助資料(一般無人機預設拍攝設定都會保留),包括感測器屬性(焦距、感測器尺寸、主點、鏡頭失真),照片的位置引數(GPS),照片姿態引數(INS),控制點等等。這樣才能輸出真正高解析度的帶有真實紋理的三角網格模型,這個三角格網模型能夠準確精細地復原出建模主體的真實色澤、幾何形態及細節構成。

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Photoscan

Photoscan 是俄羅斯軟體公司 AgiSoft 開發的一套基於影像自動生成三維模型的軟體。

Photoscan 專業版正版價格高達 3499 美元,但由於國情原因,網路上也出現過破解版。除了用於三維建模,也有不少使用者將它用在全景照片的拼接中,該軟體良好的融合演算法確實可以適當彌補影像重疊部分匹配準確度的不足。

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在使用上,Photoscan 提供著一套近乎傻瓜式的操作流程:安裝好軟體並匯入照片,軟體會自行對齊照片,找出拍攝角度和距離,全部完成後將建立密集雲,計算每一點之間的關係,將每一個識別出來的點列入密集計算中;其後生成網格,有了各個點間的向量函式關係,再按照實際情況連線起來,構建成為點線面的 3D 模型,此時已建立出一組平面影像的 3D 外形;最後生成紋理,軟體根據建立密集雲時的資料,將平面影像分配給 3D 模型,此時的模型擁有內部結構和外部影像,已經形成了初步的 3D 模型。

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如果把建模軟體類比美圖類 app,ContentCapture 對應的是 Photoshop,而 Photoscan 則更像是美圖秀秀,從軟體功能和介面上,Photoscan 確實輕量不少,所以在建模效果方面,Photoscan 的口碑也就參差不齊了。

OpenDroneMap

OpenDroneMap 是一個開源的航拍影像處理工具,可以把航拍影像進行點雲、正射影像和高程模型等轉換處理。

OpenDroneMap 最大的特點是開源和免費。開源就意味著開發者可以將 OpenDroneMap 部署到自己的電腦或者伺服器上,來提供建模處理的服務。

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如果只是部署 OpenDroneMap 開源庫,那你會得到的是命令列的操作介面,每次操作都需要輸入特定的命令列指令。不過 OpenDroneMap 也有提供 WebODM,全稱為 Web OpenDroneMap,顧名思義,它就是 OpenDroneMap 的 Web 介面版本,相比於 OpenDroneMap 的命令列介面,同樣的影像處理功能,WebODM 搭載在讓人感到親切的 UI 操作介面,使用者體驗更好了。另外,WebODM 處理後能生成多種結果,包括點雲、GeoTIFF 等,可在 Web 介面做長度、面積等的測試或展示,更有利於 GIS 分析研究。

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當你部署安裝好 WebODM 後,接下來的操作就簡單多了:建立專案 — 上傳圖片 — 等待處理 — 下載輸出結果。

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有關如何安裝和使用 OpenDroneMap,可以回顧鍾德夫之前寫的文章:

  1. 如何使用 OpenDroneMap 對航拍影像快速建模

  2. 如何用無人機航拍影像生成地圖?

小結

今天推薦的這三款軟體,連同《無人機航測用什麼軟體?這裡給大家推薦 7 款》推薦的 7 款軟體,它們的出現無疑造福了大量的三維愛好者,使得三維重建的門檻大大降低,讓非專業人士都可以成為三維模型的作者。不過因為這涉及到複雜的影像建模演算法,而每個軟體公司或團隊的開發實力不盡相同,這將直接導致不同的軟體在最後的影像建模輸出效果上也會有所差異,有條件的朋友不妨都試試這 10 款軟體,並留言給鍾德夫說說你的評價,同樣,你也可以在公眾號(id:dronedev)對話方塊裡向鍾德夫推薦其他的好軟體。

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