物体|【嘉兴超维信息】摄影测量的艺术——如何拍出适合三维建模的照片

摄影测量 , 就是使用一组照片来重建一个三维模型或一个场景 。 通过使用智能手机以及免费的软件 , 如Autodesk's 123D Catch , 就可以轻松实现摄影测量 。 当然 , 更先进的软件、更好的照相设备都可以提高模型质量 。 除此之外还有一些简单的操作 , 如拍摄更适合建模的照片也可以大幅提高模型质量 。 今天 , 我们将介绍一些小窍门 , 教大家如何拍摄最适合三维建模的、可使软件计算得到一个干净的三维网格的照片 。

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迄今可知 , 对于最终模型影响最大的是拍摄照片阶段 。 事实上 , 重新拍摄一组照片比试着捣鼓一个算不出来的工程要简单得多 。 拍摄时需要试想计算机是如何对齐照片的 , 并回想拍摄过程中遗漏的拍摄角度 。 拍摄完成后 , 建议上传照片 , 尽快看一看这组照片对齐的程度 。 当某些照片没有算出来或者计算错误 , 如果拍摄物还在手边可以重新拍摄 。 有时候为得到一个完美的模型进行多次拍摄是十分必要的 。
理想的拍摄环境
这个部分不太复杂 。 摄影测量软件需要的照片必须是漂亮的、干净的、锐利的、均匀曝光的 , 拍摄物的每个面都至少要从三个角度拍到 。 照片与照片之间需要保持一个合适的视角差 , 即在不同的拍摄位置和角度拍摄 。 此外 , 可以把一些不需要建模的部分遮住 , 实现的方法包括在绿色背景下拍摄、用图像编辑器去除背景等 。
下面将介绍无法通过软件算出模型的 , 或者说只能计算出劣质模型的照片的一些特点 。
对摄影测量软件产生消极影响的照片特点
失焦
对焦清晰是增进模型质量最简单的方法之一 。 仔细调节焦距 , 使拍摄到的大部分都是清晰的 。

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移动
如果拍摄人 , 保持静止是非常必要的 。 让拍摄者假装时间静止 , 或者自己是一尊雕塑 。 如果拍摄时 , 拍摄者笑了或者眨眼睛了 , 脸上五官、肌肉的相对位置就会发生改变 。 当计算机在试着匹配照片时 , 软件会把两种特征混合起来 , 或认为眼睛位于不同的位置深度 , 这将导致最终的模型眼睛非常的浑浊怪异 。

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透明和发光的物体
透明和发光的物体的问题在于 , 计算机在其表面搜寻特征 , 而这些特征不会跟随着物体移动 。 比如 , 在一个酒杯上 , 你可以看见房间的倒影 , 也可以看到在玻璃后面变形的其他东西 。 目前 , 摄影测量软件还没有智能到可以识别物体上实际存在的白点和光影的区别 , 它只能假定所有的表面是不透明不反光的 。

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非常薄的物体
当软件计算照片时 , 它会先生成点云 。 所以 , 三维模型最根本上是由点而非三角面构成的 。 当拍摄物的一个面非常薄 , 软件没有办法在上面找到足够多的点并计算出它的形状 。 此外 , 沿着薄片的长度方向搜寻点也十分困难 。

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纵横交错的物体
由于软件在照片之间追踪同名点 , 纵横交错的物体会导致软件遗失很多在某张照片上搜寻出的点 。 特别是那些看起来非常相似的纵横交错的物体 , 比如树上的树叶 , 软件无法确定某个点到底是前一张照片上位于远处的同一个点 , 还是另外一个点 。