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基于Smart3D的倾斜摄影测量模拟系统三维建模熊强;王双亭;王晓宇;江振飞;胡倩伟;王春阳【摘要】以河南理工大学倾斜摄影测量模拟系统为实验平台,在室内空中轨道上搭载五镜头倾斜相机,模拟室外倾斜摄影测量获取沙盘模型影像,用Smart3D软件进行空中三角测量和三维建模,用实测检查点分析模型精度.实验结果表明,利用Smart3D对倾斜摄影测量模拟系统中的沙盘模型进行三维建模是可行的,精度可以达到毫米级.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2018(027)007【总页数】5页(P55-59)【关键词】倾斜摄影测量;模拟系统;空中三角测量;三维建模;模型精度【作者】熊强;王双亭;王晓宇;江振飞;胡倩伟;王春阳【作者单位】河南理工大学测绘与国土信息工程学院 ,河南焦作 454001;河南理工大学测绘与国土信息工程学院 ,河南焦作 454001;河南测绘职业学院 ,河南郑州 450000;河南理工大学测绘与国土信息工程学院 ,河南焦作 454001;北京四维远见信息技术有限公司 ,北京 100070;河南理工大学测绘与国土信息工程学院 ,河南焦作 454001【正文语种】中文【中图分类】P23摄影测量是通过非接触成像系统和其他传感器系统采集影像数据，对影像数据进行记录、量测、分析与处理，获取所摄物体的形状、大小、位置及其相互关系的一门科学和技术[1-2]。
摄影测量是现实世界中物体或目标的真实反映，其信息内容丰富、形态逼真，可以从中获得所研究物体大量的属性信息，因此摄影测量可以应用于变形观测、事故调查、各种比例尺地形图的绘制以及建立数字模型等领域[2-4]。
相对于传统的正射影像建模和CAD建模，倾斜摄影通过多角度的测量能够更准确地反映地物及其周围的实际情况[5]，利用一个正摄像机，4个倾斜角为45°的相机来获取数据影像，可以从各个方位去再现地物的真实面貌[6-7]；倾斜摄影测量通过高效的数字影像采集设备和高精度的数据处理方式还可以得到比传统摄影测量更加准确生动的3D模型，因此倾斜摄影系统将具有广阔的应用前景[8-9]。
瞰景Smart3D建模软件镜像的使用流程写在前面的话：使用华为瞰景Smart3D建模软件镜像的用户，请先找华为代理商注册华为云账号。
然后请务必认真仔细阅读以下内容并理解，这样会极大的节省您的处理费用，提高处理效率。
一、处理流程图二、关于推荐的云主机说明注意：选择实例时，务必先阅读本手册内容。
界面上的推荐配置包括：空三云主机和建模云主机。
对于按需购买的用户，推荐空三云主机和建模云主机分开使用。
因为空三云主机不需要用到显卡，价格会更便宜。
所以分开使用成本更低。
空三云主机：“超高I/O型ir3.xlarge.4”主要用于空三流程中的特征提取和特征匹配的计算；“内存优化型m6系列”因内存有64GB和128GB所以推荐用于空三的平差处理，当然为了充分利用其算力，引擎能力全开能够实现空三全流程处理。
如果需要更大内存的云主机，可以在界面上选择“自定义云主机”进行选择更大内存如196GB、256GB的m6系列。
由于推荐的空三云主机中不带GPU，所以无法在Smart3D Master的三维界面下查看航点数据和空三结果。
因此如果要在Smart3D Master中可视化分块、刺点、三维浏览等步骤，就需要启动一台带GPU的云主机。
可以选择一台建模主机如“GPU加速型g5r.4xlarge.2”。
因为g5r的云主机的内存只有32GB所以，在引擎能力设置时需要关闭“图像相似性计算”和“光束法平差”的能力。
以上就是一套的空三计算的资源配置（1个m6+5个ir3+1个g5r）适合处理1-2万张照片的工程，处理时间3-4小时。
超过2万张照片的数据可以参考瞰景Smart3D软件的数据分块处理，详情查看中的分块操作。
同样根据项目的处理周期的需要，可以增加和减少云主机。
另外需要注意的是空三过程中的g5r可以用于空三也可以仅用于三维显示，如果是仅用于三维显示，可以在显示完后，将g5r的主机关机以节省成本。
（瞰景Smart3D 在10月份发布的版本支持64GB内存处理5万张照片，128GB内存处理10万张照片左右，可以减少分块处理。
contextcapture建模流程进阶篇-回复标题：[ContextCapture建模流程进阶篇]ContextCapture是一款强大的实景建模软件，能够将无人机、卫星或普通相机拍摄的影像转化为高精度的三维模型。
以下是对ContextCapture 建模流程的进阶解析，我们将逐步深入探讨每个步骤。
一、项目准备在开始建模之前，我们需要进行充分的项目准备。
首先，确定项目的范围和目标，明确需要建模的区域和预期的模型精度。
然后，根据这些信息规划影像采集方案，包括飞行路径设计、相机参数设置、影像重叠率等。
二、影像采集影像采集是建模流程的关键环节。
使用无人机或其他设备按照预设的飞行路径进行影像采集，确保每张影像之间有足够的重叠度，这对于后期的匹配和融合至关重要。
同时，也要注意影像的质量，避免因曝光不足、模糊等问题影响建模效果。
三、影像预处理采集完影像后，需要进行预处理以提高建模效率和精度。
这包括影像的校正、配准、色彩平衡等步骤。
ContextCapture内置的工具可以帮助我们自动完成这些工作，但有时也需要手动调整以达到最佳效果。
四、生成初步模型在预处理完成后，我们可以使用ContextCapture的“Smart3D”功能生成初步的三维模型。
这个过程包括影像匹配、点云生成、密集点云计算和曲面重建等步骤。
在这个阶段，软件会自动处理大量的数据并生成初步的模型。
五、模型优化和编辑初步模型生成后，可能还需要进行一些优化和编辑。
例如，去除不需要的部分、修复错误的几何形状、改善纹理质量等。
ContextCapture提供了丰富的工具和选项，让我们可以根据需求对模型进行精细调整。
六、模型输出和应用最后，我们可以将优化后的模型导出为各种格式，如.obj、.fbx、.dxf等，以便在其他软件中进一步使用。
此外，ContextCapture还支持直接生成GIS兼容的数据，便于在地理信息系统中进行分析和应用。
七、进阶技巧和注意事项1. 影像质量：影像质量直接影响到模型的精度和细节表现。
地形图转obj：如何使⽤3DMax制作三维地形图
下载完成后将⾼程和卫星影像都导出成tif格式，⾸先将⾼程数据加载到Global Mapper内（图3），点击菜单栏上的“⼯具”→“设置”，在弹出的“配置”对话框中点击“投影”，在“投影”⼀栏将坐标系选择为UTM（图4）。
备注：由于直接导出的坐标系是WGS84（地理坐标）⽆法在3DMax中形成三维模型，所以需要将地图转换⼀下坐标系，⽐如UTM（平⾯坐标），这样⽅便建模。
点击“⽂件”→“输出”→“输出成海拔⽹格格式”（图5），在弹出的“选择输出格式”对话框中选择“DEM”，连续点击⼏个确定后将⾼程数据输出成.dem格式（图6）的⽂件备⽤。
在3ds max中加载.dem格式⽂件。
转Obj。
建设论坛2015.04 - 113基于sMaRT3D的实景三维建模与应用□ 戴竹红 李柳兴 邹发东[摘 要] 随着无人机的快速发展，利用无人机进行低空航空摄影获取地面图片越来越快捷与方便，加上街景工厂与Smart3D等实景三维建模软件的成熟推出，使得实景三维这些年的热度越来越高。
本文阐述了在获取无人机拍摄数据基础上，运用Smart3D进行实景三维建模方法，以及目前使用生产中所涉及的应用。
[关键词] Smart3D；实景三维模型；实景三维建模；实景三维模型应用[文章编号] 1672-7045（2015）04-0113-03 [中图分类号] TP391.41 [文献标识号] a1 引言随着无人机的快速发展，现在用无人机获取地面图片更加方便快捷，不仅可通过无人机拍摄图片进行正射影像图制作、数据采集、数字线划图等传统的二维测绘工作，还可进行现在热门的三维模型建设。
传统的虚拟三维模型有着建设耗时长、工作量大、人力消耗大、制作烦琐、场景不真实等缺点。
一个城市的三维建设项目往往需要一两年的建设周期，而现在的中国城市发展迅速，一两年的时间又会建设开发很多区域，带来了三维模型时效性滞后的缺点。
而倾斜航空摄影进行的实景三维模型具有工期短、人工干预少、建模过程自动化、三维场景真实等虚拟三维无可比拟的优点。
而正是因为实景三维的真实性与实时性的特点，使得实景三维有着真实场景查看的效果，并且在大多数情况下比去实地看现场效果要好，特别是宏观的效果查看方面。
现在实景三维建模软件比较流行的有街景工厂与Smart3D等，本文研究采用的建模工具为Smart3D，使用的数据有正射航片与倾斜航片。
1.1 smart3DSmart3D是法国的Acute3D公司研发的一个产品，它是基于图形运算单元GPU的快速建模产品，它可以在图片质量符合要求下无须人工干预进行快速、简单、全自动的建模，并且它还支持输出多种数据成果和兼容多种数据源。
它不仅可以用于实景三维模型的建设，还可以用于文物保护、微小零件、模具等的三维模型建设，而本文讲述只用它来进行实景三维模型的建设。
无人机倾斜摄影三维建模在农房确权登记发证项目中的有效应用摘要：不动产统一登记在我国已经积累了一定的工作经验，现今已经基本覆盖了国内所有的城市规划区，但在农房确权登记发证方面仍然存在房屋所有权确权发证率低、房地登记分离等方面的问题。
本文通过采集分析三维地理数据的方法来应对现场核实难、房地信息不对称等方面的问题，实现了不动产登记效率的显著提升，在农房确权登记中应用无人机倾斜摄影三维建模技术，嵌入国土部门不动产统一登记数据库，在一个统一平台中整合房、地、人等数据信息。
关键词：农房确权登记发证；三维模型；无人机倾斜摄影随着《不动产登记暂行条例实施细则》和《不动产登记暂行条例》的发布与实施，当前我国已经基本实现了不动产统一登记在城市规划区内的全面覆盖。
对于不动产统一登记工作来说，农村房屋确权登记也是一项十分重要的工作内容，但由于权籍调查取证难、房地信息缺失、乡镇区域分散以及受地域面积广等原因，仍然存在房屋所有权确权发证率低、房地登记分离等方面的问题[1]。
尤其是在老旧房屋所处地形复杂、分布比较零散的情况下，房地合一的难度更大。
在通过传统方法进行不动产权籍调查和房屋测量工作的同时，本次研究还引入了应用无人机倾斜摄影技术并建立了相应的三维模型，大幅提高了农房确权侠登记发证的效率，降低了外业工作量。
1农房确权登记发证工作的现状分析我国政府所推行的不动产登记是一项关乎民生的重要工程，该工程的一项主要任务就是全面落实农房确权登记发证，建立统一的乡村不动产数据库，实现统一权籍调查，统一颁发不动产权证。
然而，当前我国大多数要村庄并未在科学的指导与规划下进行建设，普遍存在“小、乱、散”的问题，致使测绘单位很难落实调查权属信息、地理信息采集等方面的工作[2]。
2倾斜摄影概述及技术优势2.1倾斜摄影倾斜摄影是通过在同一飞行平台上搭载的多台从垂直、倾斜等不同角度采集图像的传感器来获得地面物体完整的信息。
借助在倾斜摄影技术支持下所采集到的数据信息，能够根据一定的算法建立起三维模型，将三维模型与传统技术下所获取的图像结合起来，能够使地物地貌的三维坐标更加精确，形成更加接受实物的数字模型[3]。
Smart3D系列教程6之《案例实战演练3——倾斜数据正射影像及DSM 的生产》一、前言Wish3D出品的系列教程中，前面两讲分别讲述说明了小物件的照片三维重建、大区域地形的三维重建，从照片的直接导入至软件到通过Excel表格将区块导入处理，从不同的模型类别、不同的导入方式演示了照片三维重建的方法步骤，由此我们可以得到物体的三维模型，用于后续的网络发布和模型分析。
在本讲中，我们将要讲述通过Smart3D建模软件除了处理生成模型，还可以生成模型对应的正射影像和DSM，并且通过ArcGIS将这些GeoTIFF格式的成果快速完成拼接。
二、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像片，ArcGIS10.1软件。
三、方法步骤Smart3D建模软件除了可以生成三维模型以外，还能够生产Orthophoto（正射影像图）和DSM（数字表面模型）。
这里值得注意的是，想要生成正射影像图和DSM，必须先生成三维模型，然后基于三维模型生成正射影像图和DSM，然而生成的成果是分块的，这与生成的三维模型是否分块处理无关，所以我们还需要对正射影像图和DSM进行拼接，这里我们需要ArcGIS的镶嵌功能来帮助我们实现。
（一）生成模型按照系列教程前两讲的思路，大家应该可以很熟练地操作处理数据了，简要步骤及要点如下：1、导入照片新建一个新的区块，将待三维重建的照片导入，导入结果如下：别忘记检查一下照片：检查结果无误后，在3D view中看到分布正常：2、空三计算照片导入完毕后，提交空三运算：后面参数按照默认值，一键往下开始处理，打开Engine，运算结果：3D view中的照片与模型的关系，一切正常：3、生成三维模型回到General板块，提交生成产品：数据类型选择：格式可以随意选择一个：这里由于照片数量较少，所需的最大内存较小，没有做分块处理：三维模型成功生成：Acute3D viewer中的预览画面：（二）生成正射影像图和DSM三维模型成功生成后，在重建区块再次提交生成产品：产品类型选择Orthophoto/DSM：产品的格式选择TIFF格式如下图，其他的参考坐标系、生成范围及保存路径都是按默认参数设置，具体的参数说明我们在Smart系列教程4中已有体现，可以关注Wish3D微信公众号查阅历史消息。
利用Smart3D建模软件生成三维地形过程本篇经验将和大家介绍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，希望对大家的工作和学习有所帮助！
•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
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。
END
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，如下图所示：
1. 2
可以看到，这个pos数据是以文本文档的形式存在，如下图所示：
3 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，如下图所示：
4
结果如下图所示：
5
Photogroups工作表中，名称列需要与照片工作表的PhotogroupName一致，如下图所示：
6 Photos工作表的编辑结果，如下图所示：
2.7
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，如下图所示：
8
Options工作表中，是坐标系和照片路径的信息，设置如下，如下图所示：
3.9
到这一步为止，区块导入的表格就算编辑完毕了。
创建工程
1.1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，示意图如下图所示：
2. 2
此时，导入上述的Excel表格，如下图所示：
3. 3
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，如下图所示：
4. 4
返回修改，重新导入，结果如下图所示：
5. 5
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。
空三处理
1. 1
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，如下图所示：
2. 2
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，如下图所示：
3. 3
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：
4. 4
3Dview中，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，如下图所示：
5. 5
一切检查工作正常，点击空三按钮，如下图所示：
6. 6
输入空三名称，如下图所示：
7.7
选择定位方式，如下图所示：
8.8
设置默认当前参数，如下图所示：
9.9
提交后，准备空三处理，如下图所示：
10.10
开启Engine，空三处理开始，如下图所示：
11.11
空三结束后查看精度报告，发现每张照片都被识别处理，如下图所示：
12.12
影像组的照片全部被定位完毕，如下图所示：
13.13
3Dview中照片摄取范围与区域模型之间的关系图，如下图所示：
END
重建生成模型
1. 1
点击提交重建按钮，如下图所示：
2. 2
在Spatial framework中调整模型生成区域的大小，如下图所示：
3.3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），如下图所示：
4. 4
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，如下图所示：
5. 5
分完块的数据，各瓦片可以在Reference 3D Model预览，如下图所示：
6. 6 一切准备就绪，如下图所示：
7.7 提交生成模型，如下图所示：
8.8 输入模型名称，如下图所示：
9.9 选择模型种类，如下图所示：
10.10 生成OSGB的三维模型，如下图所示：
11.11 选择全部的区块生成，如下图所示：
12.12 指定模型的保存路径，如下图所示：
13.13
到这里参数设置完毕，打开Engine，开始生成模型，如下图所示：
14.14
模型生成后可以看到各个瓦片的生成情况，如下图所示：
15.15 处理中的参数选择及坐标系，如下图所示：
END
网络发布
1.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。
2.将成果文件夹中的data文件夹打包为ZIP压缩包，如下图所示：
3.在wish3d上传，如下图所示：
4.编辑完作品信息后，上传成功的模型效果，如下图所示：
5.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，如下图所示：。
