Smart3D系列教程5 |《案例实战演练2——大区域的地形三维重建》

前言

Wish3D出品的Smart3D系列教程中，前面一讲说明了小物件的照片三维重建，相信大家对建模的流程有了一定的了解。这次讲解中，我们将演示说明以一组无人机倾斜摄影照片为原始数据，通过Smart3D建模软件，重建生成三维地形的过程。与上次不同的是，这次的建模需要对导入的照片预先做一些处理，详情后面会一一说明。

工具材料

包括Smart3D建模软件，一组垂直拍摄而且多角度、重叠度满足重建要求的航片、航片对应的pos数据文件

方法步骤

关于通过无人机航拍的照片，照片进行三维重建生产模型，一些情况下照片中是自带有GPS数据信息的，而另一些情况则是会导出一组无定位信息的照片和对应的pos数据文本。前者我们直接新建区块，把照片直接导入给软件跑出结果就ok了。那么，这次我们主要来谈论研究第二种情况，即照片和pos分开的情况。

（一）区块导入表格的编辑

区别于第一种情况我们需要编辑下导入区块的表格，我们将照片的文件路径、参考坐标系、传感器的基本信息等信息嵌入到这个表格里，通过它来实现对照片和pos信息数据的导入。后面的操作处理是跟直接导入照片的方法是没有差别的。

首先，我们看到原始数据的文件夹如下图所示，包括一组照片和相应的pos文件： 

可以看到，这个pos数据是以文本文档的形式存在：

而在导入区块的过程当中，我们需要导入Excel表格，那么，这时需要运用一定的办公软件的技巧将其转换为Excel表格，这个表格需要包含如下图的4个工作表：

结果如下：

 

Photogroups工作表中，名称列需要与照片工作表的PhotogroupName一致： 

Photos工作表的编辑结果如下图： 

控制点工作表中，由于无人机航拍的区域不是很大，且对于建模成果的精度没有设定范围，追求建成模型的速度，我们本次先不设控制点，很多朋友都是误把照片放到了这个工作表中，致使处理出现问题，需要注意一下。编辑结果如下：

Options工作表中，是坐标系和照片路径的信息，设置如下： 

到这一步为止，区块导入的表格就算编辑完毕了。

（二）创建工程

打开Smart3D软件，输入工程名称和存储路径，这里注意不要勾选创建空区块，因为我们需要直接导入表格来导入区块，示意图如下：

此时，导入上述的Excel表格： 

这里要提到前面的表格当中，各个工作表的英文名称务必要正确，这里我就是漏了一个字母，提示表格导入失败： 

返回修改，重新导入，结果如下图：

可以看到，一个工作区块被顺利导入，接下来就可以开始处理工作了。

（三）空三处理

区块导入之后，首先要对照片组做个检查，查看是否有丢失的情况：

检查无误即可接着处理，否则返回照片组重新整理。

如下图可以看到，之前的区块导入的表格关于影像组的基本信息都体现出来了：

照片组的每一张影像都可以预览到其图像且可以打开其路径，空三还没开始前，每张影像的姿态是未知的，如下图所示：

3Dview中，如下图，每张影像代表一个点，可以看到它们都是按照一定规则排列的，没有飘离出去的，若有，可以直接删除。 

一切检查工作正常，点击空三按钮：

输入空三名称： 

选择定位方式： 

设置默认当前参数：

提交后，准备空三处理： 

开启Engine，空三处理开始：

空三结束后查看精度报告，发现每张照片都被识别处理，如下图：

影像组的照片全部被定位完毕： 

3Dview中照片摄取范围与区域模型之间的关系图： 

（四）重建生成模型

点击提交重建按钮：

 

在Spatial framework中调整模型生成区域的大小： 

这里重点说明下模型分块生成的方法。同样在Spatial framework中，默认是不分块的（No tiling）：

上图第二个红框中的Expected maximum RAM usage per job代表每项处理任务的最大期望内存值，这就要求处理该任务的计算机可用内存必须保证大于这个内存值，集群处理中，每台计算机的可用内存必须有高于期望内存的容量。而当前的处理任务中，期望内存值是14个G，对于处理它的只有4G装机内存的计算器显然是不可行的，这时，我们需要作出分块处理，使得每块处理所需的内存控制在计算器的可用内存以下。因此，我们将数据规则分块处理，将每块的边长分为200米，共23个区块，期望内存降低为2.7G，示意图如下： 

分完块的数据，各瓦片可以在Reference 3D Model预览：

一切准备就绪：

提交生成模型： 

输入模型名称： 

选择模型种类： 

生成OSGB的三维模型： 

选择全部的区块生成：

指定模型的保存路径： 

到这里参数设置完毕，打开Engine，开始生成模型：

模型生成后可以看到各个瓦片的生成情况：

处理中的参数选择及坐标系：

网络发布

对于由多个Tile组成的OSGB格式的Production数据，Acute3D viewer浏览工具是无法直接同时加载浏览整体的三维模型的。这里介绍一个简单直接的方法——通过Wish3D网络发布三维数据。

1、将成果文件夹中的data文件夹打包为ZIP压缩包：

2、在www.wish3d.com上传：

3、编辑完作品信息后，上传成功的模型效果如下图：

上图可以看到，除了加载浏览模型以外，还可以对模型添加标注（文字、图片、视频、全景），设置飞行路径，量测模型高度应用功能等。具体的操作说明可以加入QQ交流群516635556进入群文件查看相关文档。

小结