3D 擷取
入門
什麼是攝影測量?
Sampler 利用攝影測量技術將影像轉換成帶有紋理的網格。 攝影測量是從影像進行測量的科學。 它用於從照片中提取資訊,製作 3D 模型與材質。 此過程涉及從不同角度拍攝多張物體照片,然後處理影像以提取影像中特徵的形狀與位置資訊。
目標是將影像間對應的特徵匹配,以確定相機在每張影像中的相對位置。 根據匹配的特徵,重建物體的3D模型。 最後一步是將貼圖投影到3D模型上。
硬體需求
3D 擷取功能可在 Windows 及 MacOS、Monterey 或 Ventura 上使用。
Windows/Linux
我們建議:
- 配備 8GB VRAM 的 GPU
- 16GB 記憶體。 理想狀況是 32GB 和 64Gb。
- 至少 10GB 的磁碟空間
麥克
- 強烈建議使用 Apple Silicon 裝置(M1 或 M2)。
- 基於 Intel 與 AMD 的 GPU,至少支援 4GB VRAM 與光線追蹤
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匯入你的資料集
資料集準備
拖放你的照片,或點擊瀏覽作業系統檔案總管。
對於 iPhone 用戶,請 。HEIC 格式尚未支援。 你可以用 Lightroom 轉換成 .jpeg。
在 MacOS 上,你可以用 快速動作 轉換圖片。
對於相機的 RAW 格式,我們建議使用 Lightroom 將照片轉換成.jpeg。
照片匯入後,你可以點擊照片完整觀看。
光群定義:
你的資料集可以被拆分成幾個光組。 照片組依屬性(感光元件尺寸、焦距、旋轉度,…)分組照片。
遮蔽
使用口罩有許多優點。 它允許攝影測量過程偵測特徵,並僅重建未遮罩區域。
這也允許在拍攝過程中移動物件,因為遮罩會隱藏所有照片中的背景。
要使用遮罩,請選擇一個照片群組,並打開右側的 遮罩 標籤。
你可以透過遵守命名規則來匯入遮罩:
- [image_name].file_extension
- [image_name]_mask.file_extension
你可以利用我們的 AI 技術,透過照片自動生成遮具。
路線
對齊是為了處理所有影像,擷取並匹配對應特徵,以確定相機在每張影像中的相對位置。
設定
精度
有兩種選擇,低價和高價。
- 低:建議大多數資料集使用。
- 高:增加點數,建議在主體質地不足或照片較小時匹配更多照片。 這個設定會讓處理速度變慢。 我們建議你先嘗試低價選項。
照片訂購
有兩個選項,預設和順序。
這可以透過不同的特徵匹配演算法來計算:
- 預設:選擇基於多項標準,其中包括圖片間的相似性。
- 序列:僅使用指定距離內的鄰近影像,若預設模式失敗,建議處理單一照片序列。 照片插入順序必須與序列順序相符。
點雲與相機位置
對準步驟的結果是一個稀疏的點雲,所有特徵都被偵測到,所有相機的位置也都已被偵測到。
如果影像輪廓是綠色,表示影像已正確對齊。
若影像輪廓為橘色,表示影像未正確對齊,且未從此影像擷取任何特徵。
你可以點擊左側面板的圖片,來構圖對應相機上的點雲。
你可以點擊相機來框定點雲的畫面。
重建
重建步驟會根據匹配的特徵產生物件的 3D 模型,並將紋理投影到該 3D 模型上。
背景設定
幾何細節此選項指定輸入照片的精度等級,導致計算出的3D模型細節有所增加或更少。
關注區域
在產生 3D 模型之前,你可以設定區域以圍繞點雲重建,並使用包圍框。
你可以在三軸上平移、縮放和旋轉盒子。
按 Shift 鍵同時縮放,你就會從中心縮放盒子。
後處理
後製能幫助你根據需求和使用方式調整並優化網格和材質。
重建結果可以產生包含數百萬個多邊形和多達 16K 個貼圖的網格。 這通常不會針對渲染、即時或 AR 體驗進行優化。
你需要後製處理結果,以減少多邊形數量同時不損失細節。
後處理步驟自動完成四個步驟:
- Decimation:透過定義你想要的面數來減少多邊形數量
- UV 展開:自動定義接縫、展開並包裝被毀壞網格的 UV
- 重投影:將攝影測量網格的色彩紋理重新投影到已毀滅的網格上
- 烘焙:將攝影測量網格的法線、高度和 AO 細節烘焙到已毀滅的網格上。 這樣可以確保在減量過程中遺失的所有網格細節都轉到貼圖中。
版本
為了方便迭代和測試不同的後製選項,你可以建立多個版本,然後選擇一個加入你的專案。
為了幫助你,你可以用不同模式來視覺化網格。
固態模式
線框模式
UV 網格模式
非破壞性工作流程
一旦新增版本,便會建立由多個層組成的層堆疊。
第一層是重建結果。
第二層(如果你有做後製處理)是網格後製層,裡面有 3D 捕捉視窗中定義的數值。 如果你想用其他設定,這階段還是可以編輯參數。
第三層是網格變換層,用來縮放、平移和旋轉你的 3D 物件。
在這個階段,你可以加裝你慣用的材質濾鏡,來編輯 3D 物件的貼圖。
匯出
在匯出視窗中,你可以設定網格格式和材質設定(匯出材質時設定相同)。
教學課程
常見問題
攝影測量的最佳捕捉條件是什麼?
為了讓攝影測量產生準確的結果,拍攝影像時遵循某些最佳實務非常重要。
- 光線:攝影測量在良好光線條件下拍攝時效果最佳。 避免在低光或高對比度光線下拍攝,因為這些會讓影像中難以準確提取特徵。 攝影測量的最佳光線條件是陰天或有遮蔭的區域。
- 重疊:為確保影像中有足夠資訊以準確萃取特徵,捕捉重疊顯著的影像非常重要。 一般的經驗法則是,影像之間至少有60%的重疊,無論橫向還是縱向。
- 相機:使用高解析度相機和鏡頭,且影像品質和銳利度良好。 避免使用魚眼鏡頭或廣角鏡頭的相機,因為這可能導致幾何變形,進而影響最終效果。
- 方向:拍攝時,盡量保持相機水平且垂直於地面。 以斜角度拍攝的影像會讓準確提取特徵變得困難,並可能導致結果失真。
- 相機校正:拍攝前務必確保相機已校正。 此過程可修正鏡頭畸變及其他可能影響最終結果準確度的誤差。
它對鏡面和反射物體是怎麼運作的?
攝影測量在處理高度鏡面或反光物體時可能具有挑戰性,因為明亮的反射會使得從影像中提取特徵變得困難。 以下是一些可用來克服這些挑戰的策略:
- 光線:拍攝高反射物體時,盡量避免直射陽光,並在陰天或陰影條件下拍攝。 這有助於降低反射強度,並更容易從影像中提取特徵。
- 霧面處理:在反光表面塗抹霧面處理,有助於降低反射強度,並更容易從影像中提取特徵。
- 擷取多個影像:從不同角度擷取同一物件的多個影像,有助於減少反射的影響,並增加從至少一些影像擷取特徵的機率。
- 影像編輯:在後處理中,某些影像編輯軟體(例如Lightroom)可以用來減少反射並增強影像中的特徵,例如增加對比度或色彩校正。
請記住,反光對象可能需要更細緻的設定和處理,不可能在所有情況下都獲得完美的結果。 嘗試不同的技術是一個好主意。
行動電話和DSLR攝影機之間有什麼像片測量建議?
行動電話和DSLR相機都可用於攝影測量,但它們的優點和缺點不同。 決定使用哪種相機時,請考量以下幾點:
- 解析度:DSLR相機通常比手機解析度高很多,因此可以產生更詳細和精確的結果。 然而,隨著手機照相機的發展,一些高端手機照相機的解析度和影象品質與一些低端DSLR照相機相當。
- 相機標定:攝影測量需要精確的相機標定,通常使用手機相機比使用DSLR相機更難實現。 有些手機相機具有內建的校準引數,您可以使用這些引數,但是其校準可能不如正確的DSLR相機精確。
- 電池續航力與儲存能力:與DSLR相機相比,行動電話相機的電池續航力更有限。 因此,您必須在工作時計畫為手機充電或攜帶額外的電池。 此外,您需要確保電話有足夠的儲存容量來處理大型映像檔案。
- 成本:DSLR相機通常比行動電話更昂貴,並且還需要額外的配件,例如三腳架和外接閃光燈。
- 便攜性:手機比DSLR相機更便攜,而且當你遇到想要拍攝以進行攝影測量的有趣物體或場景時,你更有可能隨身攜帶手機。
總之,它真正取決於你的具體需要和專案的特點。 對於解析度較低的專案,手機可能就足夠了。 然而,如果需要高精確度和高解析度,DSLR相機可能是更好的選擇。 此外,如果您計畫定期拍攝照片或為長期專案拍照,長遠來說投資購買DSLR相機可能是更經濟高效的解決方案。
我該如何校準攝影機以限制物件上的模糊?
相機標定是攝影測量過程中的重要步驟,有助於校正鏡頭畸變和其它可能影響最終結果精度的誤差。 以下為校準攝影機及限制物件模糊的幾個步驟:
- 使用三腳架:為了保持相機穩定並減少模糊,在拍攝影像進行攝影測量時,使用三腳架非常重要。 這將確保每次拍攝時相機都處於相同位置,並有助於最小化相機的移動。
- 使用遠端快門釋放器:為了進一步減少相機移動,可以使用相機的遠端快門釋放或自拍定時功能來拍攝照片。 這樣可以減少按下快門鍵時造成的相機抖動。
- 調整快門速度:為了減少相機移動造成的模糊,應該使用快門速度。 一般的經驗法則是快門速度至少與鏡頭焦距的倒數相同。 舉例來說,如果你用的是50mm鏡頭,快門速度應該至少是1/50秒。
- 使用高 ISO:在低光環境下,可能需要使用較高的 ISO 來維持快門速度並減少模糊。 不過,要注意高 ISO 也會增加影像雜訊,進而影響最終結果的準確度。
- 使用閃光燈:在某些情況下,使用閃光燈有助於減少低光造成的模糊。 要注意,閃光燈有時也會造成反光和其他問題,所以一定要多嘗試用閃光燈和非閃光燈的照片,看看哪一種最適合你的應用。
請記得校正是一個反覆的過程,可能需要多次嘗試才能取得良好結果。
我可以在拍攝時移動物體進行攝影測量嗎?
在大多數情況下,攝影測量時不建議移動物體。 攝影測量的過程依賴於物件在每張影像中處於固定位置,因為軟體利用影像中特徵的相對位置來重建物件的三維模型。
若在捕捉過程中物體被移動,會在每張影像中呈現不同位置,使軟體難以匹配影像間的相應特徵。 這可能導致最終3D模型的不準確度,並使影像匹配步驟變得困難甚至不可能完成。
不過,有些情況下移動物件是有益的。 例如,對於小型物體,難以拍攝重疊的影像,可以使用轉盤旋轉物體,確保所有特徵都能從多個角度拍攝。