1、Smart3D系列教程3之 ?論照片三維重建中Smart3D幾個工作模塊的功能意義?【摘要】近年來，傾斜攝影測量技術是國際測繪遙感領域近年開展起來的一項高新技術，利用照片進行三維重建成為一項關鍵性的技術。Smart3D軟件，是照片三維重建主流軟件之一，本文將就Smart3D建模軟件，圍繞它的幾個模塊功能：ContextCapture Master、ContextCapture Engine、ContextCapture SceneComposer、ContextCapture Settings、Acute3D Viewer，一一說明闡述各自的功能應用以及配合機制。【關鍵詞】Smart3D &#

2、160;ContextCapture  Master  Engine  SceneComposer  Settings  Viewer【正文】一、ContextCapture MasterContextCapture Master作為Smart3D建模軟件的主控臺，也是建模的主模塊，也就是說整個流程都是在ContextCapture Master流水進行的，其他的模塊輔助其重建運算。下列圖是ContextCapture Master的圖標和主界面： · 工程一個工程管理著所有與它對應場景相關的處理數據。工程項由區塊列表和工程

3、選項組成，分別通過兩個選項卡管理： 概述選項卡中顯示工程當前狀態的環境信息，工程信息面板并管理工程區塊列表。選項選項卡中包含了對集群網格化運算相關的選項。在計算機集群環境時，工作隊列中的目錄必須使用網絡路徑，如下列圖，且要與Setting中的指定目錄一致，才能使各個通過局域網連接的運算節點正確地獲取原始影像、讀取工程文件以及輸出模型到制定的目錄。當工程文件路徑、影像文件、作業隊列目錄、生產輸出目錄是非網絡路徑的話，在處理的時候會出現警告的提示語。 · 區塊工程包含一個或多個區塊作為子項，一個區塊管理著一系列用于一個或多個三維重建的輸入圖像與其屬性信息，這些屬性信息

4、包括傳感器尺寸、焦距、主點、透鏡畸變以及位置與旋轉等姿態信息： 簡言之，一組無損壞有精度的符合支持格式的且與其他影像有一定連續重疊度的照片就可以組成一個區塊。對于一個區塊，可以對它有如下操作：導入：從XML文件中導入區塊導出：區塊可以以KML或XML格式導出拆分：將較大的航飛區塊拆分成較小區塊提取：從區塊中提取局部指定區塊加載/卸載：從活動的工程中加載/卸載區塊基于影像組的區塊選項卡：· General這個選項卡下顯示的是影像添加的狀態，同時提交空三處理的按鈕也在這個界面：· Photos添加影像，其一直接導入符合要求的一組照片，其二導入含有一系列符合照片的文件夾

5、，其三將含有相片信息的表格導入成新的區塊。為獲得最正確性能和效果，導入的影像必須被分入一個或多個影響組。同一個相機拍攝的且有完全一樣的內部定向影像尺寸、傳感器大小、焦距等的影像分為一個影像組。如果影像按照拍攝的相機存放在不同的子目錄下，Smart3D可以自動確定相關的影像組。前三個按鈕是對影像的添加刪除，第四個按鈕Set downsampling設置縮減像素采樣，可以用于快速生產三維模型草圖或在使用較低的硬件配置，這不會改變輸入的源影像。第五個按鈕Check image files檢查輸入影像的完整性，這個工具檢查整個區塊的影像，查找出喪失的或者損壞的影像文件，為了方便，如果檢查出無效的影像文

6、件，一般都是從區塊中刪除。· Control points控制點選項卡可以對區塊的控制點進行編輯和瀏覽。控制點是空中三角測量中輔助性的定位信息，是可選擇的，對區塊添加控制點能夠是模型具有更加準確的空間地理精度，防止長距離的幾何失真。 有效的控制點集合需要包含3個或者以上的控制點，且每個控制點均需要2張以上的影像刺點。· Tie points同名點的添加可以手動添加，也可以軟件自動生成： · 3D view三維預覽選項卡可以觀察預覽影像的視野、位置與旋轉角和同名點的三維位置顏色。三維預覽只有在區塊已經局部獲知圖像位置信息時才可使用，并且是以點的形

7、式出現：基于空三的區塊選項卡基于空三的選項卡和沒進行空三處理前的選項卡是差不多的，但是其中影像和控制點的選項將是只讀狀態，不能再次編輯。基于三維重建的區塊選項卡· General概要選項卡顯示三維重建的完成狀態：· Spatial Framework這個選項卡可以看到重建范圍、所分的瓦片數、紋理大小以及進行生產三維模型計算機所需的最小內存：· Reconstruction Constraints重建限制選項卡中可以參加一些限制條件，參與模型平差，生成產品：· Reference 3D model這里可以進行瓦片導入替換，刪除，這些操作具體會在后續的教程中

8、表達，Wish3D微信公眾號文章底部有二維碼會第一時間推送。· Processing settings處理過程中的相關設置，這個選項卡中得以表達，一般是選擇默認參數，這個參數配置可以另存下來以備下次使用：基于生成模型的區塊選項卡· General基于模型的區塊概要主要表達生成模型的狀態、個瓦片的生成狀態，在這里也可以在viewer里翻開瀏覽，翻開數據的存儲目錄：· Properties模型的各種根本信息都可以在這個選項卡中查閱，比方模型名稱、存放地址、壓縮比、坐標等等。二、ContextCapture EngineEngine是Smart3D的運算模塊。在后臺運行

9、不需要交互。當沒有運算三任務時，該模塊會自動抓取并執行等待的任務，抓取順序取決于任務的優先級。這個任務可能是空三運算，也可能是三維重建任務，引擎端會做大量的計算機密集工作，比方關鍵點提取、自動連接點匹配、光束平差、稠密影像匹配、魯棒三維重建、無縫紋理映射、Atlas紋理打包、LOD生成等等。如下列圖，點擊Engine桌面端即可啟動，關閉即可結束。 任何正在運行的任務都會交還給任務序列，任務狀態變回等待，優先級也是保持之前的狀態，等待任務會保存任務序列，等待下次Smart3D引擎端開啟時再被處理。它會監聽任務序列，這個任務序列可以通過Settings進行設置。 默認情況下，引

10、擎端可以同時處理空三和重建任務，但是每臺電腦只能運行一個引擎。在實際的生產過程中，特別是集群處理時，往往需要執行特定的任務，此時可以只進行空三運算或者只運行重建任務。任務序列文件夾包含以下的文件夾： Archive：為用戶保存的用來保存任務的文件夾Cancelled：包含被用戶取消的任務Completed：包含已經完成的任務Engines：包含與當前任務路徑相關聯的全部引擎端Failed：包含處理失敗的任務Pending：包含等待被處理的任務，引擎端會查找文件夾中的任務Running：包含正在被處理的任務因此，可以直接通過Windows文件管理器進行任務管理。取消一個等待的任務：將任

11、務文件從Pending剪切到Cancelled改變任務的優先級：將任務文件在Pending中的各個LOW/Nomal/High子文件中進行互相調動，切勿放入Pending根目錄下重新開始一個任務：將任務文件從Cancelled或者Failed剪切到Running清空失敗或者取消的任務：將任務文件從Failed或者Cancelled文件夾刪除清空已完成的任務：將任務文件從Completed刪除重置引擎端：將任務文件從Engines文件夾刪除三、ContextCapture SceneComposerSceneComposer是Smart3D Viewer的工程編輯工具。它可以在程序列表里找到，也

12、可以在Viewer里的菜單欄找到： 通過SceneComposer編輯S3C場景的索引文件，可以來重新設置三維場景或者增加相關場景信息。它的主要功能：1、編輯場景中相關的瓦片列表：一個S3C場景由眾多瓦片構成。可以從場景中增加或者移除瓦片，如果坐標系是一致的，可以將不同的數據整合到同一個場景中。外部的OBJ也可以導入到場景中，但是較大的OBJ文件可能會導致數據瀏覽緩慢，這是因為OBJ文件沒有LOD。2、添加名稱和標志：這里可以設置場景名稱和數據版權信息，編輯場景名稱之后顯示在Viewer界面的右上角。除此之外，還可以編輯場景標志圖片，同時顯示在Viewer界面的右下角。3、編輯參考坐

13、標系統4、選擇默認瀏覽模式，這里可以重置，針對不同的人群有自定義設置。5、配置網絡發布通過SceneComposer可以設置一個訪問遠程效勞器的S3C場景文件，添加網絡效勞器的根URL。利用并行連接來下載三維場景的每個節點，保證流暢性。可以設置連接的最大并發數。如下列圖：6、編輯高級選項，場景的設置和編輯也可以通過命令行進行。四、ContextCapture SettingsContextCapture Settings是軟件的許可認證和系統信息工具，任務隊列的路徑設置也在這里：Configuration里的作業隊列的路徑目錄需要與Master里的工程選項卡里的路徑保持一致，如下列圖：只有保持一致時，啟動引擎時，任務才會正常開始運行。五、Acute3D ViewerAcute3D Viewer是個免費版、輕量級的可視化軟件。它對Acute3D的私有格式文件進行了優化，可以處理LOD，分頁緩存和流數據。因此可以顯示兆兆量級的本地或者在線三維數據。也可以配合Master在工作流中控制生產質量。注意到的是，Viewer需要被單獨安裝，這個可以