20分钟照片变3D模型 自主三维建模技术引围观

123传媒技术·传媒业态照片建模技术研究及其运用——以Agisoft Metashape和Trnio为例廖无双（北京电影学院中国电影高新技术研究院，北京 100088）摘 要：照片建模技术，是指通过相机等设备对物体进行采集照片，经计算机进行图形图像处理以及三维计算，从而全自动生成被拍摄物体的三维模型的技术，属于三维重建技术范畴。

针对传统建模方法对建模初学者存在一定难度，本文将介绍照片建模技术的优点和技术原理，并分别以Agisoft Metashape、Trnio两个软件设计具体案例介绍其工作流程。

关键词：照片建模；Agisoft Metashape；Trnio 中图分类号：TP391.41 文献标识码：A文章编号：1671-0134（2020）01-123-03DOI：10.19483/ki.11-4653/n.2020.01.036本文著录格式：廖无双.照片建模技术研究及其运用——以Agisoft Metashape和Trnio为例[J].中国传媒科技，2020，01（01）：123-125.1.几种建模方法分析1.1传统建模方法的局限传统建模方法是指模型师通过平面图作为参考，利用三维模型制作软件（如3DMAX、MAYA等），从基础的三维几何体开始，不断调整和优化，最终创建出目标三维模型。

这种方式存在许多局限: 首先，对建模人员的要求较高，复杂模型类型需模型师达到高专业水平；其次，时间成本高，建模人员需要先读图，了解目标物体的大体及细节结构后再根据图纸创建三维几何形状直至完成建模。

1.2三维激光扫描技术的缺点三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。

它存在几个问题：一是对被扫描物体的空间尺寸有一定限制，虽然能对大型物体进行扫描，但工作难度太大；二是激光扫描设备价格与其扫描质量成正比，对于一些简单物体进行三维重建，投入成本太高。

1.3照片建模的优势照片建模的主要目的是由二维图像恢复物体的三维几何结构，目前主要应用于3D打印、广告制作、虚拟现实、影视制作等领域，市场上的照片建模软件众多。

无论在工程项目上还是在科学研究上，我们往往需要对一些现实中的物体、场景进行三维重建。

重建的方法不外乎传统的正向建模和逆向建模这两种方法。

传统的正向建模方法是根据图纸尺寸来进行建模；逆向建模方法包括三维激光扫描仪法和三维实景建模法。

近年来三维实景建模技术得到了广泛的应用，推动了逆向建模的进一步发展。

01三维实景建模技术的兴起近两年内，三维实景建模技术开始被人们所了解，逐渐应用在大型地址调查（三维地形重建）、考古、建筑复原等领域中。

三维实景建模技术也称之为基于图像的三维重建。

这项技术能够通过数学方法，并结合相机的一些基本原理，就可以仅仅通过上百张甚至几十张照片得到真实目标物体的三维模型。

并且通过这种技术得到的三维模型在空间结构上与真实物体的非常相似，误差在严格的控制下甚至可以达到毫米级，接下来再以此为基础，进一步对模型进行修改完善，最终可以得到精确的数据，满足我们的需求。

这种技术属于逆向建模的范畴，这打破了传统的三维模型制作（正向建模）和真实场景复原，提供了一个完全崭新的方法，应用前景广阔。

02传统建模的缺点传统建模是建模人员通过平面图作为参考，用三维模型制作软件，根据个人经验从基础的三维几何体开始制作模型，不断调整，最终做出目标形态。

这种方式存在许多局限：（1）需要花费大量的时间。

建模人员需要先读图，了解目标物体的大体结构以及细部结构，然后再根据图纸逐一的进行建模，这往往需要大量的工作时间。

（2）对建模人员的要求较高。

需要建模人员对建模软件非常的熟悉，要想达到一定的水准往往需要有大量的实战经验和刻苦的训练。

然而实际中我们需要制作的模型目标包罗万象，有可以结构简单，一些简单的几何体，也有可能结构复杂，比如一个人，一个复杂的曲面，这些不确定的目标类型对于建模人员来说是很大的考验，需要对建模软件全面的熟悉与运用。

（3）对于那些没有图纸的模型，只能凭建模人员的主观决定，模型的精细程度就完全得不到保证。

因此这三点制约了传统建模快速实现三维模型重建的发展，我们需要找到一种更有优势建模技术。

基于倾斜摄影测量和 BIM 技术的三维建模摘要：本文以建筑物的生命周期为模型，以建筑物的生命周期中的所有动态变化为基础，以倾斜摄影测量技术为起点针对江苏建院体育馆三维模型建立了三维模型方法。

并对其中包含的倾斜影像匹配，三维建模过程，BIM等关键技术进行了研究，分析和总结。

最近几年，计算机电子技术飞速发展，与此相关的无人机倾斜摄影技术也得到了迅猛发展，截止目前，这一技术已经基本趋于成熟，并在工程测量中得到普遍使用。

利用这一技术设计人员能够清晰准确的得到真实的工程实景模型，并且支持多人同时在此实景模型中进行相关设计工作，大大提高了相关设计数据的准确性与一致性；利用三维设计软件中的相关软件能够充分确保相关设计数据的准确性，比如利用软件中的检测功能检测管道、阀门等的设计准确性；利用软件中的材料统计功能对工程量进行合理估算检验等。

关键词：倾斜摄影测量；三维建模；BIM技术网络和计算机技术的不断提高，人们开始意识到智慧城市建设应当通过建立三维数字城市模型的必要条件，和倾斜摄影测量和BIM技术有效地结合起来，通过无人机遥感图像构建城市表面模型和单体建筑施工方法如BIM 模型集成城市基础设施数据信息，可以大大节省数据采集，能够以更丰富数据的形式为智慧城市提供参考，实现三维模型的应用，取得最佳效果。

阐述了开展倾斜摄影测量的方法和BIM技术的价值，提出了倾斜摄影测量与BIM结合构建三维城市模型的方法和效益，以及在智慧城市中的应用价值。

基于物联网技术在城市信息的快速发展的背景下，数字水平做出突出成就，逐渐的模范城市智慧，智慧是我国首次提出城市概念，成立于2008年，然后在全国2013个主要城市开展智慧城市试点工作，根据测试结果证明充分的智慧城市建设不仅有利于实现信息数据的有效共享，也可以进一步加强信息集成的水平和倾斜摄影测量数据获取信息的主要手段，自动化水平高、更方便的获取信息，BIM技术的优势，收集单体建筑全生命周期信息，综合参考全生命周期动态变化，为智慧城市建设提供切实的数据支撑。

三维实景模型制作方法三维实景模型是指利用计算机技术将真实世界中的场景、建筑、物体等进行数字化建模，以达到视觉呈现的效果。

它可以应用于建筑设计、城市规划、景观规划、影视特效等领域。

本文将介绍三维实景模型制作的基本方法。

一、数据采集三维实景模型的制作需要一定的数据基础，包括场景的地理信息、建筑物的结构信息、物体的外观信息等。

这些数据可以通过多种手段来获取，如GPS测量、遥感技术、摄影测量等。

其中，摄影测量是制作三维实景模型最常用的数据采集方式。

通过在不同角度、不同高度、不同时间拍摄目标场景，再通过特定软件将这些照片进行处理，提取出场景中的三维信息，生成数字化的建模数据。

二、数据处理在数据采集后，需要对数据进行处理，以便于后续的建模。

数据处理包括数据清洗、数据匹配、数据配准、数据拼接等过程。

这些过程需要使用相关的软件和算法进行处理，以确保数据的准确性和完整性。

数据处理的质量直接影响到建模的效果和精度，因此需要认真对待。

三、建模技术建模技术是制作三维实景模型的核心环节，它包括建模软件的选择、建模方法的应用等。

常用的建模软件有3ds Max、SketchUp、Rhino等，每个软件都有其特点和优势。

建模方法包括多视图建模、三视图建模、曲面建模、实体建模等。

不同的建模方法适用于不同的场景和物体，需要根据具体情况进行选择。

四、质量控制在建模过程中，需要进行质量控制，以确保模型的准确性和真实性。

质量控制的方法包括模型检查、模型修复、模型优化等。

模型检查可以发现模型中的错误、缺陷和不一致性，模型修复可以对这些问题进行修复，模型优化可以对模型进行精简，提高模型的性能和效率。

五、纹理贴图纹理贴图是将真实场景中的外观信息贴到三维模型上，使模型更加真实、生动。

纹理贴图包括颜色贴图、法线贴图、光照贴图等。

颜色贴图用于贴合物体的颜色和纹理，法线贴图用于模拟物体表面的凹凸形状，光照贴图用于模拟物体的反射和折射。

纹理贴图需要根据实际场景进行拍摄或制作，以保证贴图的真实性。

3Dmax建模教程：从图片到3D模型的转换导言：在当今科技发达的时代，3D建模已经成为了一个非常重要的工具。

3D建模可以帮助我们创造出逼真的虚拟世界，并在各个领域发挥重要作用。

本文将以3Dmax为例，详细介绍如何将图片转换为3D模型的步骤。

以下是具体的步骤：1. 收集参考图片：- 在进行3D建模之前，我们需要收集一些与所需模型相关的参考图片。

这些图片可以从互联网上搜索并下载，也可以是自己拍摄或绘制的图片。

确保图片质量较高，内容详尽，以便于更好地进行建模。

2. 创建新的场景：- 打开3Dmax软件，创建一个新的场景。

在“Create”菜单下选择“Geometry”，然后选择一个基本的几何体作为场景的初始模型。

3. 拖拽图片到场景中：- 找到你所需要的参考图片，将其拖拽到3Dmax场景中。

可以使用左上角的“Viewport Configuration”按钮调整视图以适应图片。

4. 对参考图片进行放大和缩小：- 使用“Zoom”工具对参考图片进行放大和缩小，以便于更好地观察和建模。

5. 创建背景平面：- 在3Dmax程序的“Create”菜单中，选择“Geometry”，然后选择“Plane”创建一个新的平面。

将其调整到和参考图片相同的大小，并将其放置在参考图片的后面。

6. 调整背景平面的材质：- 选择背景平面，在右侧的“Modify”选项卡中找到“Material Editor”。

在“Diffuse”栏中设置背景图片为纹理。

7. 建立模型的基本形状：- 使用“Create”菜单中的各种几何体工具（如盒子、球体、圆柱体等）来建立模型的基本形状。

根据参考图片，选择相应的几何体工具并进行绘制。

8. 调整模型形状：- 使用“Modifier”菜单下的工具对模型进行进一步调整和细化。

例如，可以使用“Extrude”工具在模型上添加细节，使用“Edit Poly”工具修改模型的结构等等。

9. 添加材质和纹理：- 在“Material Editor”中选择合适的材质和纹理来给模型添加颜色和纹理。

第一章测试1.摄影测量的原理利用（）原理，获得目标空间信息的过程。

A:前方交会B:共线方程C:侧方交会D:后方交会答案:A2.在航空摄影中，沿着同一航线相邻两张像片相同影像的重叠称为（）。

A:分辨率B:旁向重叠度C:航向重叠度D:航摄倾角答案:C3.数字表面模型英文缩写为（）A:DEMB:DSMC:DLGD:DOM答案:B4.像控点主要分为（）。

A:同名像点B:高程控制点C:平面控制点D:平高控制点答案:BCD5.空中三角测量按照数学模型可分为（）。

A:光束法B:航带法C:独立模型法D:区域网法答案:ABC6.坐标的要素有（）A:物理参数B:原点位置C:尺度与坐标方向D:天文参数答案:ABCD7.摄影测量技术就是通过对影像进行处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系。

（）A:对B:错答案:A8.近年来无人机航测技术更加广泛的用于城镇大比例尺地形图测绘中。

（）A:错B:对答案:B9.中心投影是物点、像点、投影中心三者的相互位置关系。

（）A:错B:对答案:B10.解析空中三角测量指的是用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方元素及待定点的地面坐标。

（）A:对B:错答案:A第二章测试1.一般情况下无人机倾斜摄影的航向重叠度在（）左右。

A:30B:90C:80D:100答案:C2.一般情况下无人机倾斜摄影的旁向重叠在( )%左右A:65B:85C:70D:60答案:A3.无人机倾斜摄影测量的作业流程包括（）A:航飞后的数据处理B:外业影像数据采集C:飞行前的准备D:试飞答案:ABC4.4D产品为（）A:DLGB:DEMC:DSMD:DOM答案:ABCD5.无人机倾斜摄影系统由（）几方面组成。

A:荷载B:平台C:高性能集群处理工作站D:软件答案:ABCD6.倾斜摄影是指由一定倾斜角的航摄相机获取地物信息的一种新型的航空摄影方式。

（）A:对B:错答案:A7.将倾斜摄影测量技术应用到智慧城市建设中，可以实现整个城市的实景三维建模，使人们更加直观的感知城市信息。

通过照片生成3d模型的原理
通过照片生成3D模型是一种基于计算机视觉和计算机图形学的技术，它可以将2D图像转化为具有深度和立体感的3D模型。

这项技术的原理是基于图像处理和计算机视觉算法。

通过计算机视觉算法对输入的照片进行分析和处理。

算法会识别图像中的边缘、纹理、颜色和深度等特征，并将其转化为数字化的数据。

这些数据包含了图像中物体的几何形状和纹理信息。

接下来，计算机图形学算法会根据这些数据生成一个虚拟的3D模型。

算法会根据图像中的深度信息，将物体的不同部分组合起来，形成一个完整的3D模型。

同时，算法还会根据图像中的纹理信息，为模型添加适当的纹理和颜色。

在生成3D模型的过程中，算法会考虑光照、阴影和透视等因素，以增强模型的真实感。

这些算法可以模拟光线在物体表面的反射和折射，使模型在视觉上更加真实。

生成的3D模型可以进一步进行编辑和优化。

用户可以调整模型的细节和形状，增加或删除特定部分，以满足自己的需求。

编辑后的模型可以用于虚拟现实、游戏开发、数字艺术等领域。

通过照片生成3D模型的原理基于计算机视觉和计算机图形学的算法，它能够将2D图像转化为具有深度和立体感的3D模型。

这项技术的应用广泛，不仅可以为艺术家、设计师和开发者提供创作工具，
还可以用于数字化文物、建筑设计、医学图像分析等领域。

基于倾斜摄影测量与BIM 技术的三维建模研究（1.河南省有色金属地质矿产局第七地质大队，河南郑州450016）摘要：倾斜摄影测量是获取城市三维数据的主要手段，将倾斜摄影测量和BIM 技术进行融合，可以为智慧城市提供更加全面的属性信息。

基于此，通过无人机搭载倾斜相机对泰州市殷家村进行影像采集，通过影像预处理、自动空中三角测量等工作后，构建了殷家村的实景三维模型，并选择一处区域创建BIM 建筑设计模型。

最后在基于以上2种模型的基础上，选择第三方平台SuperMap 对2种模型进行格式融合，满足实际需求。

关键词：倾斜摄影测量；BIM ；三维建模；模型融合中图分类号：P231文献标志码：B文章编号：1672-4623（2022）08-0032-05doi:10.3969/j.issn.1672-4623.2022.08.008Aug.,2022Vol.20,No.8地理空间信息GEOSPATIAL INFORMATION2022年8月第20卷第8期崔琛1Research on 3D Modeling Based on Oblique Photogrammetry and BIM TechnologyCUI Chen 1(1.The Seventh Geological Brigade of Henan Nonferrous Metals Geology and Mineral Resources Bureau,Zhengzhou 450016,China)Abstract:Oblique photogrammetry is the main method to obtain urban 3D data,but the established model only contains the surface information of building and lacks the internal attribute information.The BIM technology just makes up for this defect.It can run through all the information of the whole life cycle of the building.Therefore,the integration of oblique photogrammetry and BIM technology can provide more comprehen-sive attribute information for Smart cities.In this paper,we used a UA V equipped with oblique camera to collect images of Yinjia Village in Tai-zhou City.After image preprocessing and automatic aerial triangulation,we constructed a real 3D model of Yinjia Village,and selected a region to create a BIM architectural design model.Finally,on the basis of the above two models,we selected the third-party platform SuperMap to fuse the two models.Key words:oblique photogrammetry,BIM,3D modeling,model fusion收稿日期：2020-10-10。

单照片三维头像建模及个性化打印方法作者：戚一濛来源：《电子技术与软件工程》2015年第05期摘 ;要随着模型重建、3D打印技术的快速发展，其已经在动画电影、游戏设计、虚拟现实、航空航天、医疗诊断等领域得到了广泛的普及和应用。

本文详细地分析了三维人脸建模、打印的国内外研究现状，归纳了前人的研究成果及存在的不足，提出基于ASM算法实现人脸特征点和三维人脸模型重建，使用数据库中已经设计的完整头像采用用户和系统交互，个性化编辑三维头像模型，生成一个完整的头像的模型。

基于3D打印技术进行交互式、个性化编辑和打印，具有重要的作用和意义。

【关键词】人脸模型重建 ASM算法特征点 3D打印1 引言目前，随着三维人脸重建系统的研究，已经取得了许多的成果，三维人脸系统建模采用有效的手段和方法，可以通过激光扫描仪等获取人脸特征点，从而实现人脸图像重建。

通过立体摄像机、三维数字化仪等激光扫描设备获取人脸的几何形状数据，可以实现较高的人脸建模，人脸模型逼真，能够满足某些场合的特殊需求，但是在合成多个形态各异的人脸时，必须对多个人脸进行扫描，效率非常低。

因此，本文详细地分析单张正面照片信息，采用基于ASM算法的脸部特征点识别算法，重建三维人脸头像，并且采用个性化、交互式编辑技术，实现3D 打印。

2 三维人脸重建及个性化打印系统功能分析对三维人脸重建及个性化打印系统进行认真的分析可知，其系统主要功能包括以下几个方面，分别是基于ASM算法识别特征点、结合主动形状模型重构三维人脸、生成完整的头像三维模型、打印输出三维头像等四个部分，具体内容及工作内容及流程如下所述。

2.1 基于ASM算法识别特征点基于ASM算法可以有效地识别图像数据中人脸的特征点，该功能模块主要包括两个关键阶段，具体内容如下：第一个阶段是模型建立过程也就是对图像数据进行训练的过程，在此阶段，需要对对象形状进行手工标定，虽然比较费时，但是可以得到模型中各个参数的统计数据，参数之间的相互关系也比较明确。

三维实景模型制作方法
制作三维实景模型通常包括以下几个步骤：
1. 获取数据：收集所需的数据，包括地形数据、建筑物数据、道路数据等。

可以通过测量、遥感技术、地理信息系统等手段获取。

2. 数据处理：通过使用三维建模软件，对收集到的数据进行处理和修复，消除拓扑错误、缺失数据等问题。

同时还可以对数据进行提纯、压缩等操作，以提高模型性能。

3. 建模：使用三维建模软件，根据数据创建三维模型。

可以通过多种方法进行建模，例如手工建模、反算建模、地图匹配建模等。

可以根据实际需求对建筑物、道路等进行细化、调整。

4. 材质和贴图：根据实际环境，为模型添加适当的材质和贴图，给模型赋予真实感。

5. 照明和渲染：根据模型的光照条件，使用渲染技术对模型进行照明和渲染，使其更加真实。

6. 优化和调试：对模型进行优化，以便在各种设备上运行流畅，并进行必要的调试和测试。

7. 导出和发布：将模型导出为常见的三维格式，如.obj、.fbx等，以便在不同的平台和软件中使用和展示。

可以将模型发布到在线平台、移动设备等上进行展示。

需要指出的是，三维实景模型制作是一个复杂的过程，它涉及到许多不同的技术和工具。

上述步骤仅为一般性的指导，实际操作中还需要根据具体情况进行调整和补充。