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

Linux 配置

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

開始新的 3D 擷取

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。

NOTE
資料集建議
我們建議資料集至少包含 20 張影像 ,才能讓 3D 擷取順利進行。

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。

NOTE
資料集限制
Windows:你的資料集總數必須小於 6G(6,000,000,000 像素)。 它代表了 500 張 12M 像素的照片

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

前往進階教學

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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。

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