Smart3D系列教程3之論照片三維重建中Smart3D幾個(gè)工作模塊的功能意義

Smart3D系列教程3之《論照片三維重建中Smart3D幾個(gè)工作模塊的功能意義》【摘要】近年來，傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是國(guó)際測(cè)繪遙感領(lǐng)域近年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，利用照片進(jìn)行三維重建成為一項(xiàng)關(guān)鍵性的技術(shù)。Smart3D軟件，是照片三維重建主流軟件之一，本文將就Smart3D建模軟件，圍繞它的幾個(gè)模塊功能：ContextCaptureMaster>ContextCaptureEngine、ContextCaptureSceneComposer、ContextCaptureSettings、Acute3DViewer,一一說明闡述各自的功能應(yīng)用以及配合機(jī)制。【關(guān)鍵詞】Smart3DContextCaptureMasterEngineSceneComposerSettingsViewer【正文】一、ContextCaptureMasterContextCaptureMaster作為Smart3D建模軟件的主控臺(tái)，也是建模的主模塊，也就是說整個(gè)流程都是在ContextCaptureMaster流水進(jìn)行的，其他的模塊輔助其重建運(yùn)算。下圖是ContextCaptureMaster的圖標(biāo)和主界面：aSmart3DC?a-ptureUItrmateMasteraSmart3DC?a-ptureUItrmateMaster?工程一個(gè)工程管理著所有與它對(duì)應(yīng)場(chǎng)景相關(guān)的處理數(shù)據(jù)。工程項(xiàng)由區(qū)塊列表和工程選項(xiàng)組成，分別通過兩個(gè)選項(xiàng)卡管理：Gener^J.Blocfc_268Blocfc_268photo(s)L_JBlock_2-由

&Gphoto(s)downsampling50%0controlpointfs)0controlpointfs50usertiepointfs)0usertiepcintts}georeferencedgeoreferenced概述選項(xiàng)卡中顯示項(xiàng)目當(dāng)前狀態(tài)的環(huán)境信息，項(xiàng)目信息面板并管理項(xiàng)目區(qū)塊列表。選項(xiàng)選項(xiàng)卡中包含了對(duì)集群網(wǎng)格化運(yùn)算相關(guān)的選項(xiàng)。在計(jì)算機(jī)集群環(huán)境時(shí)，工作隊(duì)列中的目錄必須使用網(wǎng)絡(luò)路徑，如下圖，且要與Setting中的指定目錄一致，才能使各個(gè)通過局域網(wǎng)連接的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)正確地獲取原始影像、讀取工程文件以及輸出模型到制定的目錄。當(dāng)工程文件路徑、影像文件、作業(yè)隊(duì)列目錄、生產(chǎn)輸出目錄是非網(wǎng)絡(luò)路徑的話，在處理的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)警告的提示語。15"加Liwu-X.=ueKfW*■et-mpcrlwdialer.■infe(fi￡Ixbir?rbJfrw■li：!■:Milipzaaa5jKrijRT-tnJfclaIntAauraj.slui,I3C黑占liijJviEaJ:?e-iveLh匚ei114rMMbjtiijW]?aEarIk*JiiJ*/yai-n<E3iiflanfr-i；-ki^l^UrirjriijKlJd|UHI^Eshi34hm>ihv力>曲?feioXtibam?wi「?r^taiJibvirwfaffHUwr0"IihnV^bwiUli?4lI'ljtlh?區(qū)塊工程包含一個(gè)或多個(gè)區(qū)塊作為子項(xiàng)，一個(gè)區(qū)塊管理著一系列用于一個(gè)或多個(gè)三維重建的輸入圖像與其屬性信息，這些屬性信息包括傳感器尺寸、焦距、主點(diǎn)、透鏡畸變以及位置與旋轉(zhuǎn)等姿態(tài)信息：53口Ip#mksfliejMibti]胃時(shí)1““工腳士11方心日4＞工Fjfprtcisi^.dhrfomywd4t?f^LfrlltM*將必QF.ibrrtdq■3—，fiMl4*"&fQb-中jFhaiehgFroupNo-pfiotcHtktai?oomfMWiCamvrji/femwliM」f4cAi15mmeq.Phctogr?^1GBfiiTiobR三D-36iphoiots]NlKONiL0fi.?3firrwnl&Snwi*1Tim簡(jiǎn)言之，一組無損壞有精度的符合支持格式的且與其他影像有一定連續(xù)重疊度的照片就可以組成一個(gè)區(qū)塊。對(duì)于一個(gè)區(qū)塊，可以對(duì)它有如下操作：

導(dǎo)入：從XML文件中導(dǎo)入?yún)^(qū)塊導(dǎo)出：區(qū)塊可以以KML或XML格式導(dǎo)出拆分：將較大的航飛區(qū)塊拆分成較小區(qū)塊提?。簭膮^(qū)塊中提取部分指定區(qū)塊加載/卸載：從活動(dòng)的工程中加載/卸載區(qū)塊基于影像組的區(qū)塊選項(xiàng)卡：General這個(gè)選項(xiàng)卡下顯示的是影像添加的狀態(tài)，同時(shí)提交空三處理的按鈕也在這個(gè)界面:Photos添加影像，其一直接導(dǎo)入符合要求的一組照片，其二導(dǎo)入含有一系列符合照片的文件夾，其三將含有相片信息的表格導(dǎo)入成新的區(qū)塊。為獲得最佳性能和效果，導(dǎo)入的影像必須被分入一個(gè)或多個(gè)影響組。同一個(gè)相機(jī)拍攝的且有完全一樣的內(nèi)部定向（影像尺寸、傳感器大小、焦距等）的影像分為一個(gè)影像組。如果影像按照拍攝的相機(jī)存放在不同的子目錄下，Smart3D可以自動(dòng)確定相關(guān)的影像組。Add--AdduitirrlEtractn-y...jKuiovtpholciSetd01nxuvp1i.<jCtucbih叼*files前三個(gè)按鈕是對(duì)影像的添加刪除，第四個(gè)按鈕Setdownsampling設(shè)置縮減像素采樣，可以用于快速生產(chǎn)三維模型草圖或在使用較低的硬件配置，這不會(huì)改變輸入的源影像。第五個(gè)按鈕Checkimagefiles檢查輸入影像的完整性，這個(gè)工具檢查整個(gè)區(qū)塊的影像，查找出丟失的或者損壞的影像文件，為了方便，如果檢查出無效的影像文件，一般都是從區(qū)塊中刪除。Controlpoints控制點(diǎn)選項(xiàng)卡可以對(duì)區(qū)塊的控制點(diǎn)進(jìn)行編輯和瀏覽?？刂泣c(diǎn)是空中三角測(cè)量中輔助性的定位信息，是可選擇的，對(duì)區(qū)塊添加控制點(diǎn)能夠是模型具有更加準(zhǔn)確的空間地理精度，避免長(zhǎng)距離的幾何失真。GeneralFhoWCmtrolTiepaints3DviewCsn.trclcontrclpcint[a)0mage(s).validcontrolpointEditcontrolpoints...2張以上的影像有效的控制點(diǎn)集合需要包含3個(gè)或者以上的控制點(diǎn)，且每個(gè)控制點(diǎn)均需要刺點(diǎn)。2張以上的影像?Tiepoints同名點(diǎn)的添加可以手動(dòng)添加，也可以軟件自動(dòng)生成：GaiiaralFh?toKCotlIfoIpointsTitp^intE3Dwi*患Tiepoints0nstiepoint(s).0automatictiepoint(s)LEditueer11?points...?3Dview三維預(yù)覽選項(xiàng)卡可以觀察預(yù)覽影像的視野、位置與旋轉(zhuǎn)角和同名點(diǎn)的三維位置顏色。三維預(yù)覽只有在區(qū)塊已經(jīng)部分獲知圖像位置信息時(shí)才可使用，并且是以點(diǎn)的形式出現(xiàn):

基于空三的區(qū)塊選項(xiàng)卡基于空三的選項(xiàng)卡和沒進(jìn)行空三處理前的選項(xiàng)卡是差不多的，但是其中影像和控制點(diǎn)的選項(xiàng)將是只讀狀態(tài)，不能再次編輯。CMblr+1戶|Ti*口中口整”|f*rtJ*tl]xrbcisl??l皿dp*Ef口r.?vjxi?<u?tivti3kthi.l審口皿Lquid?t-tfulfillQme<:dtii±i1id[l=h17414IV'td~lAwi#vlSul4mli'H~:口Lml.JPh^tEigroup，￡i3M。小[匹43?0寫Mjiinc&mpcnCftiffl#FlJei/上修即電3Myth35mmieq|_PhgWQroup1心&0「廣^10工E「Gg時(shí)皿口，N[pOMCOfi,翔ifieIQ&JBrnun|9】B?fte基于三維重建的區(qū)塊選項(xiàng)卡?General概要選項(xiàng)卡顯示三維重建的完成狀態(tài):?SpatialFramework這個(gè)選項(xiàng)卡可以看到重建范圍、所分的瓦片數(shù)、紋理大小以及進(jìn)行生產(chǎn)三維模型計(jì)算機(jī)所需的最小內(nèi)存：,ReconstructionConstraints重建限制選項(xiàng)卡中可以加入一些限制條件，參與模型平差，生成產(chǎn)品:重建限制選項(xiàng)卡中可以加入一些限制條件，參與模型平差，生成產(chǎn)品:Reference3Dmodel這里可以進(jìn)行瓦片導(dǎo)入替換，刪除，這些操作具體會(huì)在后續(xù)的教程中體現(xiàn)，Wish3D微信公眾號(hào)（文章底部有二維碼）會(huì)第一時(shí)間推送。一一一B一一一B

I三二

rtj二XX接3-NTIT111TESTWPUfJRMTUJIUM足曰*..MrmzJiu*-JBVuUtuJL.Processingsettings般是選擇默認(rèn)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)配置可以處理過程中的相關(guān)設(shè)置，這個(gè)選項(xiàng)卡中得以體現(xiàn),另存下來以備下次使用：般是選擇默認(rèn)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)配置可以基于生成模型的區(qū)塊選項(xiàng)卡General

基于模型的區(qū)塊概要主要體現(xiàn)生成模型的狀態(tài)、個(gè)瓦片的生成狀態(tài)，在這里也可以在viewer里打開瀏覽，打開數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)目錄：?Properties模型的各種基本信息都可以在這個(gè)選項(xiàng)卡中查閱，比如模型名稱、存放地址、壓縮比、坐標(biāo)Gtik4rd|Tr?oikID.rre<uctian_)Vomtt與3cE/iSd/ntwiU/FraAartiM^/Fr*dnrtiColoro￡unttxtiirtlr?gions128128128Inciteteitureinipi：trueItxtwtCMpr+nianiutlity751intiityJTEGSptUdR*E*mw*ZytlL*￡<1E*il"T^?h"Ur(IMU).?寫DO耳】風(fēng)胃09Q9T40ICo4rdiotrifin_0,-0,□Lwtlq￡1sie?;M4diwType?E1?velofdetail：hd4pti.retree二、ContextCaptureEngineEngine是Smart3D的運(yùn)算模塊。在后臺(tái)運(yùn)行不需要交互。當(dāng)沒有運(yùn)算三任務(wù)時(shí)，該模塊會(huì)自動(dòng)抓取并執(zhí)行等待的任務(wù)，抓取順序取決于任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。這個(gè)任務(wù)可能是空三運(yùn)算，也可能是三維重建任務(wù)，引擎端會(huì)做大量的計(jì)算機(jī)密集工作，比如關(guān)鍵點(diǎn)提取、自動(dòng)連接點(diǎn)匹配、光束平差、稠密影像匹配、魯棒三維重建、無縫紋理映射、Atlas紋理打包、LOD生成如下圖，點(diǎn)擊Engine桌面端即可啟動(dòng)，關(guān)閉即可結(jié)束。RmsuJl?ff?日E±$,y」E?art^IC-aiptuHVltlJMteveHion3.S)>0.434^rwmli^C<C-File-nMRcatbJ>\ll^?rcTIWppcaireliltE?art^IC-aiptuHVltlJMteveHion3.S)>0.434^rwmli^C<C-File-nMRcatbJ>\ll^?rcTIWppcairelilt.w^bJ>frv**lie-,代<￡1*1■p”同.\>#.1!工”>>1201"Mav25W：44HI1]Star<ing雷疣口牙1",?瓦日o<icxx?cvwFC——■一■■9-■■■MdK■■■■■?B-■■..■■T—B.一告—.，?■g?*M*..iK.tn"fiiur*!:HL*pt:imH]thvaqng??i1.1sle生艮：L&BI4M4tfflllJ<IMtil2H17-B?|!AlPjtq-g■k3iftMtinfu1InwliitJ*"tyfKM~ITJi]■Pn-ftuKl.io-nfailHarPru-^kiJEtiviiIZH1faaNtiW_21W=HrlirZ11LarMJLiittIdiqiJfi:□*Juliivueue*tl?>U3ainc>￡xnMlwcLMcnCt>AtUI：rID\SNIH3M<jjiLUHUlifiruttWiba*'SlBMtfciJul'"14^J3I1fihlL3VTM4112解.中E*1tHMRT"任何正在運(yùn)行的任務(wù)都會(huì)交還給任務(wù)序列，任務(wù)狀態(tài)變回等待，優(yōu)先級(jí)也是保持之前的狀態(tài),等待任務(wù)會(huì)保留任務(wù)序列，等待下次Smart3D引擎端開啟時(shí)再被處理。它會(huì)監(jiān)聽任務(wù)序列,這個(gè)任務(wù)序列可以通過Settings進(jìn)行設(shè)置。■ui，默認(rèn)情況下，引擎端可以同時(shí)處理空三和重建任務(wù)，但是每臺(tái)電腦只能運(yùn)行一個(gè)引擎。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，特別是集群處理時(shí)，往往需要執(zhí)行特定的任務(wù)，此時(shí)可以只進(jìn)行空三運(yùn)算或者只運(yùn)行重建任務(wù)。任務(wù)序列文件夾包含以下的文件夾：，工日胃口￡3或11h§口匕匚，SmartSDCaptureSDKDocument(多Km白叩tur《Settings■UninstallSmartSDCaptureUltima心"門kk■xavn-Wi■xavn-Aerstrianfulaiisn^r&±E￡aLn(..uEiirtrlibiUm。毗I*H產(chǎn)F「*e31?.曲M11：孑63”由Kfe:UftmWU?L百KEr同ismc

AiiveCancelledCompletedEngines.FailedPendirgRunningArchive:為用戶保留的用來保存任務(wù)的文件夾Cancelled:包含被用戶取消的任務(wù)Completed:包含已經(jīng)完成的任務(wù)Engines:包含與當(dāng)前任務(wù)路徑相關(guān)聯(lián)的全部引擎端Failed:包含處理失敗的任務(wù)Pending:包含等待被處理的任務(wù)，引擎端會(huì)查找文件夾中的任務(wù)Running:包含正在被處理的任務(wù)因此，可以直接通過Windows文件管理器進(jìn)行任務(wù)管理。取消一個(gè)等待的任務(wù)：將任務(wù)文件從Pending剪切到Cancelled改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級(jí)：將任務(wù)文件在Pending中的各個(gè)LOW/Nomal/High子文件中進(jìn)行互相調(diào)動(dòng)，切勿放入Pending根目錄下重新開始一個(gè)任務(wù)：將任務(wù)文件從Cancelled或者Failed剪切到Running清空失敗或者取消的任務(wù)：將任務(wù)文件從Failed或者Cancelled文件夾刪除清空已完成的任務(wù)：將任務(wù)文件從Completed刪除重置引擎端：將任務(wù)文件從Engines文件夾刪除三、ContextCaptureSceneComposer也可以在SceneComposer是Smart3DViewer的項(xiàng)目編輯工具。它可以在程序列表里找到,也可以在Viewer里的菜單欄找到：Acute3D.Emart2DCapturftUltimate64-bit審SmartSDCaptureDocumentation，Smdrt3DCdptureEngine心叩「二，:marlWD匚aptureSceneComposer[constructionPiroducdonToolsHelp回Jobqjeuemenitor...回Jobqjeuemenitor...Ctrl+MOptions.”通過SceneComposer編輯S3c場(chǎng)景的索引文件，可以來重新設(shè)置三維場(chǎng)景或者增加相關(guān)場(chǎng)景信息。它的主要功能：1、編輯場(chǎng)景中相關(guān)的瓦片列表:一個(gè)1、編輯場(chǎng)景中相關(guān)的瓦片列表:一個(gè)S3C場(chǎng)景由眾多瓦片構(gòu)成。可以從場(chǎng)景中增加或者移除瓦片，如果坐標(biāo)系是一致的,可以將不同的數(shù)據(jù)整合到同一個(gè)場(chǎng)景中。文件可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)瀏覽緩慢，這是因?yàn)橥獠康腛BJ可以將不同的數(shù)據(jù)整合到同一個(gè)場(chǎng)景中。文件可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)瀏覽緩慢，這是因?yàn)橥獠康腛BJ也可以導(dǎo)入到場(chǎng)景中，但是較大的OBJOBJ文件沒有LOD。2、添加名稱和標(biāo)志:.jartaDC今.jartaDC今ptur餐SceneCampOJier[PnaduJ<)這里可以設(shè)置場(chǎng)景名稱和數(shù)據(jù)版權(quán)信息，編輯場(chǎng)景名稱之后顯示在Viewer界面的右上角。除此之外，還可以編輯場(chǎng)景標(biāo)志圖片，同時(shí)顯示在Viewer界面的右下角。3、編輯參考坐標(biāo)系統(tǒng)gSmartJ[Kaptur*5^*MC&mp>O8#-r(Prodj<±+6ift_2,s3i]*、LFieHelpModelsInformjtionCoordinaUNflfvigatiunWModelsInformjtionCoordinaUNflfvigatiunW呼bpublishingAdvancedCoDTd.LnattsystemCheckjeiurefeirencin4mdc^crdilate占產(chǎn)te加SpciUelreferenceSyitenKill45?816.0oricin?DODOOD00000000MJ0IND4、選擇默認(rèn)瀏覽模式，這里可以重置，針對(duì)不同的人群有自定義設(shè)置。5、配置網(wǎng)絡(luò)發(fā)布通過SceneComposer可以設(shè)置一個(gè)訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器的S3c場(chǎng)景文件，添加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的根URL利用并行連接來下載三維場(chǎng)景的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，保證流暢性。可以設(shè)置連接的最大并發(fā)數(shù)。如下圖:四、ContextCaptureSettingsContextcaptureSettings是軟件的許可認(rèn)證和系統(tǒng)信息工具，任務(wù)隊(duì)列的路徑設(shè)置也在這里：*JpturftlirtgConfiguration里的作業(yè)隊(duì)列的路徑目錄需要與Master里的工程選項(xiàng)卡里的路徑保持一致,如下圖：?Sm?rtJDC^ptureSett?Sm?rtJDC^ptureSettCb-fcli6iiS戶1看修nation.JobqueueDefi?thedefaultjab駟euedirectoryforMHer麗<jietsAJlu也［毛如'Sflimr由瓦葉lureJot