Smart3D系列教程3之-《论照片三维重建中Smart3D几个工作模块的功能意义》

1、Smart3D系列教程3之论照片三维重建中 Smart3D几个工作模块的功能意义近年来，倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，利用照片进行三维重建成为一项关键性的技术。Smart3D软件，是照片三维重建主流软件之一，本文将就Smart3D建模软件，围绕它的几个模块功能：ContextCapture Master、ContextCaptureEngine、ContextCapture SceneComposer、ContextCapture Settings、Acute3D Viewer, 一一说 明阐述各自的功能应用以及配合机制。【关键词】Smart3D Context

2、Capture Master Engine SceneComposer Settings Viewer【正文】一、ContextCapture MasterContextCapture Master 作为Smart3D建模软件的主控台，也是建模的主模块，也就是说整 个流程都是在 ContextCapture Master流水进行的，其他的模块辅助其重建运算。下图是 ContextCapture Master的图标和主界面：茄Srna rtWCaptureU ttimateMaster? 工程一个工程管理着所有与它对应场景相关的处理数据。工程项由区块列表和工程选项 组成，分别通过两个选项卡管理：

3、v cksi_tj_iBlock_20lock_2 - AT68 photo(s)58 photo(s)down sampling 50% 0 control point(s) 0 control pomts 0 user tie pointfs) 0 user tie pcint(s georeferenced georeferenced概述选项卡中显示项目当前状态的环境信息，项目信息面板并管理项目区块列表。选项选项卡中包含了对集群网格化运算相关的选项。在计算机集群环境时，工作队列中的目录必须使用网络路径，如下图，且要与 Setting中的指定目录一致，才能使各个通过局域 网连接的运算节点正

4、确地获取原始影像、读取工程文件以及输出模型到制定的目录。当工程文件路径、影像文件、作业队列目录、生产输出目录是非网络路径的话，在处理的时候会出 现警告的提示语。rMT u. 忏aaflUi1= |iLnb&qiL Mf Ji：w v eiiu1 v dvat-BR-1 *u.ar £CsrwI.e n, c 1.WT! 窜cJka h r vt-ut «J. for -iL aWil viEaara L. ixircgoJfcl4 Ieh嘘ioeun 山e. 4 3q*UK!> 艮口上I l*vi £41 Jim ulli 卜 naiE-nlv eL

5、ui-ufUw- jr&iyK |Lib Ita vb- frij iGt XUb- fiiiX-n' Xfa!KSd'ariEi tLLi'iidf iraj-ktLL Objt* vumMiJiii llri* J3 c-ilflq 11«4 Fu Ai«iHi41kHiJtk itavwiapp f1Hll?区块工程包含一个或多个区块作为子项,一个区块管理着一系列用于一个或多个三维重建的输入图像与其属性信息， 这些属性信息包括传感器尺寸、焦距、主点、透镜畸变以及位置与旋转 等姿态信息：M3Tie p*iulvJ*r 4 门pr4-rLS

6、30h ia4 jn-rf wwiae*.dmlr fl yw ）。粤1 fulfill iMmailliJM* S«i3前叫Smim aim q F«il lengrtl i! mm cqPtffid&gjFDupi 16£ plijbc .ipxytc-i.sj MK0M COR一 站 mmIBS mm简言之，一组无损坏有精度的符合支持格式的且与其他影像有一定连续重叠度的照片就可以 组成一个区块。对于一个区块，可以对它有如下操作:导入：从XML文件中导入区块导出：区块可以以 KML或XML格式导出拆分：将较大的航飞区块拆分成较小区块提取：从区块中提取部

7、分指定区块加载/卸载：从活动的工程中加载 /卸载区块 基于影像组的区块选项卡：? General这个选项卡下显示的是影像添加的状态，同时提交空三处理的按钮也在这个界面:? Photos添加影像，其一直接导入符合要求的一组照片，其二导入含有一系列符合照片的文件夹，其三将含有相片信息的表格导入成新的区块。为获得最佳性能和效果，导入的影像必须被分入一个或多个影响组。同一个相机拍摄的且有完全一样的内部定向（影像尺寸、传感器大小、焦距等）的影像分为一个影像组。如果影像按照拍摄的相机存放在不同的子目录下，Smart3D可以自动确定相关的影像组。-g Add phatasAdd cutira dirtcto

8、ry.j fitnm plwt<n_ & Chack files前三个按钮是对影像的添加删除，第四个按钮 Set downsampling 设置缩减像素采样，可以 用于快速生产三维模型草图或在使用较低的硬件配置，这不会改变输入的源影像。第五个按钮Check image files检查输入影像的完整性，这个工具检查整个区块的影像，查找出丢失的 或者损坏的影像文件，为了方便，如果检查出无效的影像文件，一般都是从区块中删除。? Control points控制点选项卡可以对区块的控制点进行编辑和浏览。控制点是空中三角测量中辅助性的定位信息，是可选择的，对区块添加控制点能够是模型具有更加

9、准确的空间地理精度，避免长距离的几何失真。General FhotoL CflxitrolTic piiikt5 3D wiewCsTtfrel points0 control point (s) witk 0 ivnagt,0 w&lid contirol point (si.Edi t control points.,有效的控制点集合需要包含 3个或者以上的控制点，且每个控制点均需要2张以上的影像刺点。Tie points同名点的添加可以手动添加，也可以软件自动生成：Photos Cgtml pointis Ti总 point I 30 viTie points qie&t

10、 tie pfliiit (s), aiiLt onatic tie point Cs) rEli t user ti« points.? 3D view三维预览选项卡可以观察预览影像的视野、位置与旋转角和同名点的三维位置颜色。三维预览只有在区块已经部分获知图像位置信息时才可使用，并且是以点的形式出现：General概要选项卡显示三维重建的完成状态:Spatial Framework这个选项卡可以看到重建范围、所分的瓦片数、纹理大小以及进行生产三维模型计算机所需的最小内存:ConstraintsReconstruction重建限制选项卡中可以加入一些限制条件，参与模型平差，生成产品:

11、Reference 3D model这里可以进行瓦片导入替换,删除，这些操作具体会在后续的教程中体现,Wish3D微信公众号（文章底部有二维码）会第一时间推送。? Processing settings般是选择默认参数，这个参数配置可以处理过程中的相关设置， 这个选项卡中得以体现, 另存下来以备下次使用：基于生成模型的区块选项卡General基于模型的区块概要主要体现生成模型的状态、个瓦片的生成状态，在这里也可以在viewer里打开浏览，打开数据的存储目录:Properties模型的各种基本信息都可以在这个选项卡中查阅,比如模型名称、 存放地址、压缩比、 坐标Fro due l ion ID

12、Fro ta on_lTorm«t. SICE«f tinhtie-n E ： /*ctl/Fr ttdncti a»c/FrEatp unt靠tw-d rtfiont'Col or o£ wtaxturad raicns 12B L2B 128Include tHture napi' trueItxturt 匚函qud175富 quil i 4y JTECEpkti dSct4» L"，】I *工(EO) ： 4vi £i 45, MISIfmM 0 999T4(IICoordi nitrt orifin

13、_0r 0, DL«v«l*i.TiRlyp e of ItYel of ietkil ： Adapt i re tret二、ContextCapture Engine这个任务可能是空三运算，也 比如关键点提取、自动连接点匹Atlas纹理打包、LOD生成Engine是Smart3D的运算模块。在后台运行不需要交互。当没有运算三任务时，该模块会自动抓取并执行等待的任务，抓取顺序取决于任务的优先级。可能是三维重建任务， 引擎端会做大量的计算机密集工作，配、光束平差、稠密影像匹配、鲁棒三维重建、无缝纹理映射、 如下图，点击Engine桌面端即可启动，关闭即可结束。Blwfc -

14、AT司F4 BLdE?工总凝寄TH>一口9 (N= 4TM® /HBdX*"l4h4 EflL 0 tMUdl -：“L D hMt 11 piiW (iB仙看GiKiW aJ »*1.仍:!1 ./lifc'g |嚏AErstrl nfulaHon七xem宣I” , . Eitrulinc &¥pimLi任何正在运行的任务都会交还给任务序列， 任务状态变回等待，优先级也是保持之前的状态, 等待任务会保留任务序列， 等待下次Smart3D引擎端开启时再被处理。它会监听任务序列, 这个任务序列可以通过 Settings进行设置。默认情

15、况下，引擎端可以同时处理空三和重建任务，但是每台电脑只能运行一个引擎。在实际的生产过程中，特别是集群处理时，往往需要执行特定的任务，此时可以只进行空三运算 或者只运行重建任务。任务序列文件夹包含以下的文件夹：Archive1. Cancelled Completed Engines Failed Pending RunningArchive :为用户保留的用来保存任务的文件夹Cancelled :包含被用户取消的任务Completed :包含已经完成的任务Engines :包含与当前任务路径相关联的全部引擎端Failed :包含处理失败的任务Pending :包含等待被处理的任务，引擎端会查找

16、文件夹中的任务Running :包含正在被处理的任务因此，可以直接通过 Windows文件管理器进行任务管理。取消一个等待的任务：将任务文件从Pending剪切到Cancelled改变任务的优先级：将任务文件在 Pending中的各个LOW/Nomal/High子文件中进行互相调 动，切勿放入 Pending根目录下重新开始一个任务：将任务文件从Cancelled或者Failed剪切到Running清空失败或者取消的任务：将任务文件从Failed或者Cancelled文件夹删除清空已完成的任务：将任务文件从Completed删除重置引擎端：将任务文件从 Engines文件夹删除三、Contex

17、tCapture SceneComposerSceneComposer 是Smart3D Viewer的项目编辑工具。它可以在程序列表里找到，也可以在Viewer里的菜单栏找到：二AcuteS DSmartSDCapture Ultimate 64-bit中 SmartSDCapture Documentation Smart3DCpture Engine w归产fr 3甲小口力|n中 SmartSDCapture SDK Dooimcnb Sir13rtm口Capture S-e+tings童 Uninstall SmartSDCapture UltinnaDCmpture，ceneCcm

18、po n struct! on P rod ucti onHelpCtrl+M通过SceneComposer编辑S3c场景的索引文件，可以来重新设置三维场景或者增加相关场 景信息。它的主要功能： SirwtiDCafrtMFE Stcnctornposer (Prudutti0rLz4蚓JlodeleEdit the lim of modsLs inclu.di?J in ths sc«mv.Cnrdinitv ryctvmrifivig ohm口 dwR1、编辑场景中相关的瓦片列表:DataTik_ *«M_+()OCMil#_+000_+0(M.<Br Dat.i

19、 Ji<-001_*D00m j+OOl.-CWO.i女 的JOO 工 3ls3cDM 成 Ti_*000_¥(KHEk_* OCO_*OOLt3c ?咆必幽亡理独上?”大？也£ faiMnk：_6i_+ocjvnicL 血?_ tooLsJc pjuric_+iin_+OQiTk_i- wi_w2 .539 g" yril皿 一*NiVril一十(KQ_+CMU,»3c一个S3C场景由众多瓦片构成。可以从场景中增加或者移除瓦片，如果坐标系是一致的，可以将不同的数据整合到同一个场景中。外部的OBJ也可以导入到场景中， 但是较大的OBJ文件可能会导致

20、数据浏览缓慢，这是因为OBJ文件没有LOD。2、添加名称和标志: 5hmart WCapfuTe SMEer-ieComprtsser rcjdudfci白力_上息3。ModelsInfer rmatloinnForjnti dfi5日t th& s-sitls title 5d cvCciordiridte systemNaigaticj'nWeb pubE-shRngAdv-sricedlLa磔 file iGiCLti onIT* 1«CQRin gwfr S«v ODC Lur t Bttv bMUkir这里可以设置场景名称和数据版权信息，编辑场景名

21、称之后显示在Viewer界面的右上角。除此之外，还可以编辑场景标志图片，同时显示在 3、编辑参考坐标系统Viewer界面的右下角。 SrrsdirtJ IXapfu-re omposeF Prodii!rtioini_2,i3-c,，TlE% HGpH W&deljIniormjlfohNavigationChoan natvi4it ion 31dA and not ion eDairtt feint£©0Fd；riae ?yitffrriWeb p<jbUfhirigWLDi«uft hei i.t coaitr ilii(Hei 34凹w0.

22、Dbc| * -| JiKxDlmleAl -£丁成*MtiCht llOCHX Cte gH| lAbioUuALi«*。* Obi t .血Muxd n»ilt5、配置网络发布通过SceneComposer可以设置一个访问远程服务器的S3c场景文件，添加网络服务器的根URL利用并行连接来下载三维场景的每个节点，保证流畅性。可以设置连接的最大并发数。如下图：6、编辑高级选项，场景的设置和编辑也可以通过命令行进行。,1/c de £InfonridtianCcordinal syrtem*d4i 11 m£L>pladh£-Ti

23、 4X_P!©LLIJ| SonartJ D< aptu re SteneC. omposer Pr oduction 之5三厂Re look HelpAdvancedBrfimB sdranctd fcsm.» dpt iwf,Navigation孔。曲bh%；gadvanced四、ContextCapture SettingsContextcapture Settings是软件的许可认证和系统信息工具，任务队列的路径设置也在这里：Li 已 4h“Ccmfi fwrtil 船G«口".t. ID .Lkctinse iiLf也良tian# Atucti v*t« lictnst wtMiUc4Il.r wmK tectu arnqmFdJCoicilConfiguration里的作业队列的路径目录需要与 如下图：Master里的工程选项卡里的路径保持一致,Job qwnqUefiM tht def-ault j，b queut dirtclory for Mbit er /Enci.ne74h 4贴.um Hrftctturyfidr。玄鼻.iTLlirriftt *e把！,£ m rituirid Ic tMtMiLla l