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倾斜摄影测量三维建模教程(一)

倾斜摄影测量三维建模教程(一) RGE重点实验室
2021-08-12
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导读:目前市面上最常见的,同时也是最难上手最昂贵的软件——Smart3D,现在也叫ContextCapture Center,它是一套无需人工干预,通过影像自动生成高分辨率的三维模型的软件解决方案。

声明:本系列教程来自滁州学院卢洁老师《倾斜摄影测量三维建模》课程实验指导书!


认识Smart3D软件

行业里主流三维建模软件有Bently公司的ContextCapture(Smart3D)俄罗斯Agisoft公司的PhotoScan,瑞士Pix4D公司Pix4D mapper。这几个建模软件各有优缺点。PhotoScan比较轻量级,但是生成的模型纹理效果不是太理想,Smart3D生成的三维模型效果最为理想,人工修复工作量较低,但是软件比较复杂不易上手且价格较高。

这些软件的拔地而起无疑造福了大量的三维爱好者,使得三维重建的门槛大大降低,人人都可以成为三维模型的作者。

三维建模软件对比

对比项
Smart3D
PhotoScan
Pix4D mapper
软件体系
输出格式种类
精细程度
难易度
后处理工作量

目前市面上最常见的,同时也是最难上手最昂贵的软件——Smart3D,现在也叫ContextCapture Center,它是一套无需人工干预,通过影像自动生成高分辨率的三维模型的软件解决方案。

1.Smart3D软件打开

在Smart3D软件安装完成后,会在桌面自动生成如图1所示三个快捷方式。Smart3D实景建模大师(现称ContextCapture Center),常用模块有以下三个,ContextCaptureCenter Master、ContextCapture Center Engine和ContextCapture Viewer。其中ContextCaptureCenter Master和ContextCapture Center Engine遵循主从模式,ContextCapture Center Master为主控台,ContextCaptureCenter Engine为引擎端。

图1  ContextCapture Center 软件图标

其中,ContextCapture Center Master主控台是Smart3D的主要模块,可以通过图形用户接口,向软件定义输入数据、设置处理过程、提交过程任务、监控这些任务的处理过程与处理结果可视化等,但不会执行处理过程,而是将任务分解为基础作业并将其提交给作业队列(Job Queue)。

双击打开ContextCapture Center Master图标,或右击该图标选择打开,或在开始菜单(图2)中找到Bentley,点击ContextCaptureCenter Master,打开Smart3D主控台。

图2 始菜单

2.新建工程

在本地磁盘E盘或F盘新建文件夹,命名为“学号+姓名”,用该文件夹来存放工程文件(图3)。

图3 新建工程文件

在打开的ContextCapture Center Master界面下,会弹出一个创建工程的窗口,点击【New Project···】按钮,创建新的工程(图4)。

图4 CC master开始界面

在【project name】中输入工程名称——“20161111wangyang”,点击【Browse···】按钮,选择存放工程的文件夹“20161111wangyang”,默认勾选【创建一个空的区块】,点击【ok】,完成工程创建(图5)。

图5 创建工程界面

3.打开工程

打开练习数据“NMC_123456”,找到“NMC——123456”project,双击打开。

图6 打开练习数据

图6 CCC master工作界面

在此工作界面下可进行如下操作:

1) 导入数据集;

区块--【影像】--【添加影像】。

图7 影像导入

2)定义处理设置;

右击区块--【空三运算】--进行相应空三参数设置界面。

  

   

8 空三处理设置界面

重建选项卡中--【空间框架】等参数设置。

   

图9 模型重建设置界面

3)提交任务;

相应设置完成后,点击运行空三,或任务生产即可提交相应任务。

 图10 任务提交界面

4)监控所提交任务的进度

在工程树窗口中可以查看提交任务完成的进度。

图11 任务监控界面

5)可视化结果

在空三结束后的3D View中可以查看空三匹配结果。

图12 可视化界面

4.设置job工作环境

 Master并不会执行处理过程,而是将任务分解为基础作业并提交为Job Queue。ContextCapture Center Engine是Smart3D的工作模块。任务的传递通过job的路径设置来完成。 

1)Master点击工程名“NMC_123456”,点击【Options】,找到【Job Queue】,选择一个任务存放路径命名为“Jobs”。

2)单机【开始菜单】--到【Bentley】文件夹下,点击【CCC Settings】进入设置界面,点击【Configuration】配置界面,同样有【Job Queue】,将路径设置为和Master一样的路径。点击【Ok】即可。


          

图13 设置Job工作环境

5.启动引擎端

ContextCaptureCenter Engine引擎端是Smart3D的工作模块,它在计算机后台运行,无需与用户交互。当ContextCapture Center Engine引擎端空闲时,一个等待队列中的作业的执行主要取决于它的优先级与提交的数据。一个作业通常由空中三角测量过程或三维重建组成。空中三角测量过程或三维重建采用不同的且计算量大的密集型算法,如关键点的提取、自动连接点匹配、密集图像匹配、三维重建、无缝纹理映射、纹理贴图集包装、细节层次生成等。

当job设置好后,双击桌面ContextCapture Center Engine图标,会弹出如下窗口,Engine会根据Master给的任务优先级分别处理任务。

图14 引擎端界面

任务进度会在ContextCapture Center Master中实时更新,如下图所示。

图15 引擎端界面

6.模型浏览

ContextCaptureViewer(原Acute3D Viewer)是Acute3D的免费的轻量可视化模块。它对Acute3D原生格式进行了优化,这种格式可以处理多重精细度模型(LOD)和网络流(streaming),因此可以在本地或在线环境下顺畅的浏览TB级三维数据模型。可以使用ContextCapture Viewer观察控制ContextCaptureCenter Master主控台工作流的生产质量,也可以利用它对最终生产的模型成果进行浏览。

Acute3DViewer 可以读取下列三维格式:3MX、S3C、A3D( ContextCapture Master 内部格式)、OBJ、FBX、PLY、OSGB。

1)双击桌面【ContextCapture Viewer】,点击【Open model】,找到“NMC-S3C1.S3C”文件,点击打开,即可浏览模型数据。

2)模型浏览

鼠标滚轮--模型的放大缩小。按住鼠标左键移动--各个方向移动模型。

Display-切换模型显示方式。

网格加纹理

白膜加纹理

纹理

白膜


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