倾斜摄影三维建模软件汇总

杰罗姆

倾斜摄影三维建模软件汇总[/url]
[url=https://www.zhihu.com/people/xiao-zhi-bing-96]肖志冰
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曼彻斯特大学 地理信息系统科学硕士

这期专栏文章我们介绍一些常用的三维建模软件。软件排名不分先后，大家可以根据自己的工作和学习要求进行选择，在文中我也会尽量详细的分析各软件的优劣势。

1、 Smart 3D

Smart 3D Capture是Acute3D公司的主打的具有突破传统摄影测量的软件产品。能够处理手机、单反相机、激光雷达等多种数据源的数据，处理的模型效果在当今所有三维软件中也是名列前茅。现在 Acute3D公司已经被Bentley公司收购，从而实现了摄影测量、3D扫描、CAD建模技术的融合使用。

Smart 3D 软件主要由Master（主控制台）、Engine（任务启动引擎）、Viewer（三维模型展示）等组成。处理数据时要注意，主控制台加载照片完成后，一定要打开Engine软件，才能开始数据处理。

图1 Smart3D软件

这款软件的建模优势有四点。第一，快速，简单，全自动。前期输入需要处理的照片，设置好参数后便可完成空三加密，三维建模重建，DOM,DSM生成等工作。第二，三维模型效果逼真。下图就是smart3D建模的效果，照片数量350张，拍摄仪器精灵4pro。第三，支持多种三维数据格式。OSGB（Open Scene Graph Binary），Smart3D生成的三维模型格式，是由二进制存储的带有嵌入式链接纹理的数据（.jpg）；OBJ，国际通用的标准3D模型格式，大部分三维软件都支持这种格式的三维数据，最初是由Alias|Wavefront公司开发。第四，支持多种数据源，包括固定翼无人机、载人飞机、旋翼无人机甚至手机数据都可以进行建模运算。

图2 Smart3D建模效果图1
图3 Smart3D建模效果图2

2、 PIX4D

Pix4Dmapper是一款专门用做测绘的软件，从数据采集（pix4Dcapture）到DOM、DSM及三维模型生产都有涉及。但是三维效果相对于samrt3D来说还是有些差距，但DOM正射影像生成更胜一筹。Pix4Dmapper生成的DOM导出时是已经做好镶嵌的，因此省去了在GIS软件中做镶嵌的步骤（Smart3D生成的DOM需要在GIS软件中再做处理）。如果是用来做测绘工作，我推荐使用pix4D。Pix4D有移动端采集APP +Web端展示+云计算+本地端处理及展示，这是较为突出的特点。

图4 pix4D系列产品

下面展示一些我用pix4D生成的三维模型，其效果还有待提高。这组数据是用精灵4pro采集的42张正射照片，生成的三维点云及三维效果如下，由于只采集了一个正射角度，因此三维建模效果较差，有明显漏洞。但是由此软件生产的DOM效果还是非常理想的。如下图所示。

图5 pix4D三维点云生成
图6 pix4D三维模型生成
图7 pix4D正射镶嵌影像生成

下面这组是用精灵4pro采集的武汉某小区的数据，采集照片425张，生成效果如下。很清晰的看出，其建模效果还有很大的提高空间。

图8 pix4D三维建模效果

3、 Photoscan

PhotoScan是由Agisoft LLC研发生产，是一款全自动生产三维模型的建模软件。我用这款软件较少，处理过少量的数据，把结果分项给大家，效果一目了然。这款软件操作简单，无特殊和难理解的参数需要设置，但是对于数据处理的容错率较低，易报错，三维效果还有待提高。这里使用的数据与smart3D中一样，精灵4pro采集，350张照片。

图9 PhotoScan三维建模效果
图10 PhotoScan建模效果2

4、 OneButton

图11 OneButton软件

OneButton是ENVI新增的一款无人机图像处理软件，能够快速、准确地处理大飞机航拍数据和飞行姿态不稳定的无人机拍摄的相片数据源，利用摄影测量和计算机视觉的算法，采用空三加密和区域网平差技术快速得到高精度且具有地理参考的镶嵌正射影像，DTM和真彩色3D点云等。我同事使用过OneButton处理过同smart3D一样的小区数据，但由于中途报错，并未产生最终的结果。

5、inpho

INPHO摄影测量系统是由测绘学家Fritz Ackermann教授在德国斯图加特创立的，并与2007年2月加入国际知名的Trimble导航公司。

Inpho功能组成

Applications Master （免费的系统启动核心，空三加密、DTM自动提取、正射纠正等均在此系统下启动）

MATCH-AT（专业的空三加密软件，处理自动、高效、便捷，自动匹配有效连接点的功能非常强大，在水域、沙漠、森林等纹理比较差的区域也可以很好地进行匹配）

MATCH-T DSM（全自动的自动提取DTM/DSM软件，可以基于立体相对自动、高效地匹配密集点云，获得高精度的数字地形模型DTM或数字地表模型DSM）

OrthoMaster（高效的正射纠正软件，可以对单景或多景甚至数万景航片、卫片进行正射纠正，并可以进行真正射纠正处理。处理过程完全自动、高效）

OrthoVista （卓越的镶嵌匀色软件，对任意来源的正射纠正影像进行自动镶嵌、匀光匀色、分幅输出的专业影像处理，处理极其便捷、自动，处理效果十分卓越） DTMaster、SCOP++ (GEO-MODELLING地理建模)

UASMaster（专门针对无人机影像处理的模块，针对无人机影像数据进行了算法改进，能一次处理2000张无人机影像，匹配效果不错）

6、SkylineGloe-photoMesh

PhotoMesh 是Skyline旗下的倾斜摄影自动批量建模软件，可以实现快速地、自动地从一组标准的、无序的二维相片批量构建全要素的、精细的、带有纹理的三维网格模型，从而快速还原真实世界。

图12 skyline 处理流程

结束语：作者本人因为一直使用smart3D和pix4D，因此较为熟悉，也有较多练习数据和教程，如果你希望学到更多的三维建模内容请继续关注我的专栏。

mcmoyou

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unccom

倾斜摄影，这个了解过，挺厉害的一门技术