大區域的地形三維重建
本文首發於公眾號Wish3D，原文鏈接：Smart3D系列教程5 |《案例實戰演練2——大區域的地形三維重建》
前面一講說明了小物件的照片三維重建，相信大家對建模的流程有了一定的了解。這次講解中，我們將演示說明以一組無人機傾斜攝影照片為原始數據，通過Smart3D建模軟體，重建生成三維地形的過程。與上次不同的是，這次的建模需要對導入的照片預先做一些處理，詳情後面會一一說明。
工具材料
包括Smart3D建模軟體，一組垂直拍攝而且多角度、重疊度滿足重建要求的航片、航片對應的pos數據文件。
方法步驟
關於通過無人機航拍的照片，照片進行三維重建生產模型，一些情況下照片中是自帶有GPS數據信息的，而另一些情況則是會導出一組無定位信息的照片和對應的pos數據文本。前者我們直接新建區塊，把照片直接導入給軟體跑出結果就ok了。那麼，這次我們主要來談論研究第二種情況，即照片和pos分開的情況。
（一）區塊導入表格的編輯
區別於第一種情況我們需要編輯下導入區塊的表格，我們將照片的文件路徑、參考坐標系、感測器的基本信息等信息嵌入到這個表格里，通過它來實現對照片和pos信息數據的導入。後面的操作處理是跟直接導入照片的方法是沒有差別的。
首先，我們看到原始數據的文件夾如下圖所示，包括一組照片和相應的pos文件：
可以看到，這個pos數據是以文本文檔的形式存在：
而在導入區塊的過程當中，我們需要導入Excel表格，那麼，這時需要運用一定的辦公軟體的技巧將其轉換為Excel表格，這個表格需要包含如下圖的4個工作表：
結果如下：
Photogroups工作表中，名稱列需要與照片工作表的PhotogroupName一致：
Photos工作表的編輯結果如下圖：
控制點工作表中，由於無人機航拍的區域不是很大，且對於建模成果的精度沒有設定範圍，追求建成模型的速度，我們本次先不設控制點，很多朋友都是誤把照片放到了這個工作表中，致使處理出現問題，需要注意一下。編輯結果如下：
Options工作表中，是坐標系和照片路徑的信息，設置如下：
到這一步為止，區塊導入的表格就算編輯完畢了。
（二）創建工程
打開Smart3D軟體，輸入工程名稱和存儲路徑，這裡注意不要勾選創建空區塊，因為我們需要直接導入表格來導入區塊，示意圖如下：
此時，導入上述的Excel表格：
這裡要提到前面的表格當中，各個工作表的英文名稱務必要正確，這裡我就是漏了一個字母，提示表格導入失敗：
返回修改，重新導入，結果如下圖：
可以看到，一個工作區塊被順利導入，接下來就可以開始處理工作了。
（三）空三處理
區塊導入之後，首先要對照片組做個檢查，查看是否有丟失的情況：
檢查無誤即可接著處理，否則返回照片組重新整理。
如下圖可以看到，之前的區塊導入的表格關於影像組的基本信息都體現出來了：
照片組的每一張影像都可以預覽到其圖像且可以打開其路徑，空三還沒開始前，每張影像的姿態是未知的，如下圖所示：
3Dview中，如下圖，每張影像代表一個點，可以看到它們都是按照一定規則排列的，沒有飄離出去的，若有，可以直接刪除。
一切檢查工作正常，點擊空三按鈕：
輸入空三名稱：
選擇定位方式：
設置默認當前參數：
提交後，準備空三處理：
開啟Engine，空三處理開始：
空三結束後查看精度報告，發現每張照片都被識別處理，如下圖：
影像組的照片全部被定位完畢：
3Dview中照片攝取範圍與區域模型之間的關係圖：
（四）重建生成模型
點擊提交重建按鈕：
在Spatial framework中調整模型生成區域的大小：
這裡重點說明下模型分塊生成的方法。同樣在Spatial framework中，默認是不分塊的（No tiling）：
上圖第二個紅框中的Expected maximum RAM usage per job代表每項處理任務的最大期望內存值，這就要求處理該任務的計算機可用內存必須保證大於這個內存值，集群處理中，每台計算機的可用內存必須有高於期望內存的容量。而當前的處理任務中，期望內存值是14個G，對於處理它的只有4G裝機內存的計算器顯然是不可行的，這時，我們需要作出分塊處理，使得每塊處理所需的內存控制在計算器的可用內存以下。因此，我們將數據規則分塊處理，將每塊的邊長分為200米，共23個區塊，期望內存降低為2.7G，示意圖如下：
分完塊的數據，各瓦片可以在Reference 3D Model預覽：
一切準備就緒：
提交生成模型：
輸入模型名稱：
選擇模型種類：
生成OSGB的三維模型：
選擇全部的區塊生成：
指定模型的保存路徑：
到這裡參數設置完畢，打開Engine，開始生成模型：
模型生成後可以看到各個瓦片的生成情況：
處理中的參數選擇及坐標系：
網路發布
對於由多個Tile組成的OSGB格式的Production數據，Acute3D viewer瀏覽工具是無法直接同時載入瀏覽整體的三維模型的。這裡介紹一個簡單直接的方法——通過Wish3D網路發布三維數據。
1、將成果文件夾中的data文件夾打包為ZIP壓縮包：
2、在www.wish3d.com上傳：
3、編輯完作品信息後，上傳成功的模型效果如下圖：
上圖可以看到，除了載入瀏覽模型以外，還可以對模型添加標註（文字、圖片、視頻、全景），設置飛行路徑，量測模型高度應用功能等。具體的操作說明可以加入QQ交流群516635556進入群文件查看相關文檔。
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