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如果你曾经使用 Google 地球探索过外国城市或玩过《堡垒之夜》,就会体验到摄影测量的好处。

通过将多张航空照片以及来自 NASA 的海拔和地形信息相结合,Google 地球可以创建大多数主要城市的逼真 3D 视图。 视频游戏制造商 Epic Games 使用摄影测量技术为其游戏提供更真实的外观,所用时间仅为从头开始设计类似 3D 环境所需时间的一小部分。

使用航空照片和地形数据制作的芝加哥 Google 地球图像

摄影测量利用从不同角度拍摄的照片制作物体和环境的精确 3D 模型。 它用于制作人物和事物的 3D 模型,但最适合对难以或不可能进行 3D 扫描的地形、景观和地点进行建模。 随着无人机的普及,测量员、建筑师、工程师甚至消费者对摄影测量的使用不再受到限制。

除了景观和建筑工地之外,摄影测量也正在成为一种非常经济的方式,可以使用 Kiri Engine 等应用程序通过智能手机扫描物体。 由于现在几乎每个人的口袋里都有一个有效的 3D 模型制作器(即拍照手机),因此零售商正在整合顾客自助扫描功能,以提供眼镜和衣服的虚拟试戴。 视频游戏制造商让玩家能够将自己扫描成游戏角色。

几乎任何可以拍照的设备都可以用来通过摄影测量创建 3D 模型,但是负责繁重工作的软件在功能、速度和整体质量方面存在很大差异。 我们在其他指南中介绍了桌面和移动电话应用程序的免费解决方案。 在这里,我们将重点关注专业解决方案、它们的功能以及它们的用途。

另外,虽然不同的摄影测量软件输出格式各有不同,但你总是可以利用NSDT 3DConvert这个强大的在线3D格式转换工具将摄影测量软件的输出转换为其他的网格或点云格式:

https://3dconvert.nsdt.cloud

0、摄影测量软件的功能

RealityCapture 摄影测量软件用于帮助生成英格兰吉尔福德城堡的虚拟游览

要了解摄影测量软件需要哪些功能,需要了解它的具体工作原理。

摄影测量软件使用照片作为数据源,自动识别每个图像之间的共享点,并计算它们在 3D 空间中的距离。 结果是可以将其转换为 3D 网格的点云。 一些更高级的程序还提供了清理点云的工具,以提高整体质量。

摄影测量通常被认为不如激光或结构光 3D 扫描仪准确,但通常是大面积的唯一解决方案。 它们的亮点在于捕捉颜色和纹理。

为了使摄影测量软件工具正常工作,需要足够的图像数据,这意味着大量的大照片文件。 数据需要处理,处理过程可能很快,也可能很耗时,具体取决于软件。

一些解决方案仅适用于照片源,而其他解决方案则可以结合激光扫描、拓扑和其他数据。 通常,激光扫描仪数据用于精度,摄影测量数据用于颜色和纹理叠加。

有些程序还在工作区中提供自己的分析工具,使你能够测量、注释地图或丰富数据。 类似的解决方案经常被基础设施公司、林业、采矿和国防公司使用。

游戏制造商 Epic Games 使用摄影测量为其 3D 游戏捕捉真实环境,这个过程比从头开始创建虚拟设置要快得多

虽然你拍摄照片的方式通常对软件来说并不重要,但如果没有从足够的角度拍摄足够的照片,则可能会出现间隙或丢失数据。 为了实现高质量的3D模型,图片需要重叠80%到90%。

经验丰富的飞行员了解精确航空摄影所需的飞行路径和速度,但如果你打算自己使用无人机,请寻找带有航路点导航软件的型号或使用摄影测量软件,例如 DroneDeploy,其中包含用于控制无人机飞行路径的模块 。

1、3Dflow 3DF Zephyr

3Dflow 3DF Zephyr
名称 3Dflow 3DF Zephyr
类型 航空、近距离
输出文件格式 ply、obj、fbx、pdf 3D、u3d、dae、pts、ptx、xyz、txt、las、e57
价格 每月 300 美元起

3Dflow 3DF Zyphyr这款专业摄影测量软件专为用户友好性而设计。 其 UI 降低了初学者的入门门槛,并通过易于使用的向导来帮助生成 3D 扫描,该向导解释了该过程并帮助选择正确的设置。 尽管如此,经验丰富的用户可以进行大量调整来优化结果,并从广泛的导出选项到多种文件格式中获利。

与其他尖端解决方案一样,3DF Zephyr 能够将摄影测量数据与激光扫描对齐。 这样,你可以提高 3D 模型的精度,同时保留纹理贴图。 尽管通常的过程是完全自动的,但你可以手动干预以在 CAD 程序中处理扫描。 3DF Zephyr 允许你使用图像作为参考来绘制形状。 该原生 CAD 模型可以发送到 Autodesk Revit 等程序进行 BIM 建模。

这款摄影测量软件的最大优点是你可以下载免费版本并进行试用。 付费版本之间的区别在于用于重建的 50 张图像上限和较小范围的编辑工具。 专业人士还应该查看高级版本中的 GIS 和测量工具。

格式转换工具:

  • 3D网格转GLB :支持ply、obj、dae、fbx等3D网格文件格式,常用于web应用
  • 3D网格转STL:支持ply、obj、dae、fbx等3D网格文件格式,常用于3D打印
  • 3D点云转XYZ:支持pts、las、laz、ply等3D点云文件格式

2、Autodesk ReCap

Autodesk ReCap
名称 Autodesk ReCap
类型 航空、近距离
输出文件格式 asc、cl3、clr、e57、fls、fws、isproj、las、pcg、ptg、pts、ptx、rds、txt、xyb、xyz、zfs、zfprj
价格 $360/年

就像大多数 Autodesk 产品一样,ReCap 是为集成到依赖多种工具的工作流程而开发的 - 顺便说一句,ReCap 是“现实捕捉”的缩写。 你可以将照片捕获的结果作为点云或网格导出到 CAD 和 BIM 软件中。 该软件有两种基本模式:一种用于航空摄影测量,另一种用于近距离摄影测量。 除了照片之外,ReCap 还可以处理激光扫描并将其与基于照片的项目对齐以生成 3D 模型。 尽管 ReCap 可以自动注册图像,但它允许你手动选取以增强整体结果。

除了以 3D 方式捕捉大型结构外,该摄影测量软件还配备了高质量的分析工具、高级编辑、无人机/无人机照片的飞行功能以及协作工具。 ReCap 还附带了多种旨在处理扫描的数据服务。 最重要的数据服务是自动清理,它可以自动识别并删除不需要的点,例如意外拍摄的人物和移动物体。 另一项有益的服务将扫描数据转换为网格,可以导出网格以在其他应用程序中进行处理。

3、Agisoft Metashape

Agisoft Metashape
名称 Agisoft Metashape
类型 航空、近距离
输出文件格式 FBX
价格 179 美元起

Agisoft Metashape(以前称为 Agisoft Photoscan)是一款专业摄影测量软件,是 GIS 应用、文化遗产文档、游戏开发和视觉效果制作的热门选择。 它既适用于近距离摄影测量,也适用于航空摄影测量。

该程序包括用于在生成 3D 网格之前编辑点云的综合工具。 这包括点云的自动分类以定制几何重建。 这意味着,摄影测量软件可以区分建筑物和树木等不同的物体,以便您对它们进行过滤。

与之前的迭代相比,Metashape 使用社区驱动的数据改进算法和机器学习,提高了捕获的处理时间和质量。 随着时间的推移,理论上,程序使用得越多,它就会不断改进。

此外,广泛的测量工具使采矿公司、测量员和其他人员能够进行体积测量。 其他令人惊叹的功能之一是编辑 4D 模型的可能性,这意味着整个场景都可以以 3D 形式记录和操作。

格式转换工具:

  • 3D网格转GLB :支持fbx等3D网格文件格式,常用于web应用
  • 3D网格转STL:支持fbx等3D网格文件格式,常用于3D打印

4、Bentley Systems ContextCapture

Bentley Systems ContextCapture
名称 Bentley Systems ContextCapture
类型 航空、近距离
输出文件格式 3ms、3sm、kml、dae、fbx、obj、dae、stl
价格 3,647 美元起

Bentley 是另一家发布了自己的摄影测量软件的主要 3D 软件开发商。 鉴于 Bentley 拥有先进的 BIM 和 CAD 软件工具组合,难怪其 ContextCapture 可以生成整个城市景观的 3D 模型。 因此,该计划适用于大型基础设施项目和大型场地。

通过引导用户完成整个过程的向导,可以轻松创建 3D 模型。 ContextCapture 支持将航空摄影生成的模型与在街道上拍摄的详细图像融合以增加细节。 或者,用户可以将摄影测量与激光扫描结合起来以提高精度。

为了理解你的数据,该摄影测量软件提供了 ContextCapture 编辑器。 它使用户能够编辑网格、生成横截面、提取地面和折线。 当然,你可以丰富您的模型 GIS 和工程数据来支持设计过程。 渲染 3D 动画和 3D 模型的飞行,以创建引人入胜的演示文稿。

格式转换工具:

  • 3D网格转GLB :支持obj、dae、fbx、stl等3D网格文件格式,常用于web应用

5、Correlator3D

Correlator3D
名称 Correlator3D
类型 航空
输出文件格式 .asc、geotiff、.las
价格 每月 300 美元起

Correlator3D 由 Simactive 制作,是一款端到端摄影测量软件包。 它专注于航空拍摄的图像。 该软件同样能够处理来自无人机、飞机和卫星的数据。 如果你对地形比其上的结构更感兴趣,Correlator3D 有一个强大的自动化工具,可以将你的数字表面模型 (DSM) 转换为数字地形模型 (DTM)。 你还可以创建正射马赛克和 3D 模型。

它被私营公司和政府广泛使用,并提供免费试用。 作为专业软件,它拥有丰富的资源和培训机会。

格式转换工具:

6、DroneDeploy

DroneDeploy
名称 DroneDeploy
类型 航空
输出文件格式 dxf、GeoTIFF、las、obj、xyz
价格 每月 329 美元起

DroneDeploy 是一款易于使用的航空摄影测量软件,涵盖从飞行到完成 3D 模型的整个过程。 该解决方案由两个应用程序组成:一个用于控制无人机飞行路径的移动应用程序。 在交互式地图上定义要扫描的区域并设置无人机的飞行方向。 该应用程序控制从起飞到着陆的整个航班。

第二个应用程序基于云,使用无人机拍摄的图像创建 3D 模型和地图。 你可以根据特定需求选择多种处理模式。 可以在四个地图图层中查看结果,软件提供有关植物健康和海拔的信息。 此外,DroneDeploy 配备了强大的工具,可让你测量距离、面积和体积。 为了充分利用你的数据,可以从 DroneDeploy 应用市场添加其他功能。

DroneDeploy 生态系统仅与 DJI 无人机兼容。

格式转换工具:

7、Hexagon Imagine Photogrammetry

Hexagon Imagine Photogrammetry
名称 Hexagon Imagine Photogrammetry
类型 航空
输出文件格式 img、igg、ovr。 l、noaa、rpf、ddf、dem、til、dt2、ecrg、>br hdr、xml、ecw、url、ant、dig、alg、ers、gis、lan 等
价格 根据要求

软件巨头 Hexagon 的 Imagine Photogrammetry 是一个在国家测绘机构、地区测绘机构和商业测绘公司中流行的软件工具集成集合。

Imagine Photogrammetry是一个功能齐全的摄影测量系统,封装在用户友好的环境中,为每个人(从摄影测量新手到高级用户)提供结果。 Pro 功能包括完整的分析三角测量、数字地形模型生成、正射影像制作和提取 3D 特征。 通过自动化精确测量并包括地形编辑和特征提取等灵活操作,该解决方案足够灵活,可以适应广泛的应用。

Hexagon 提供一系列附加组件,可扩展 Imagine 摄影测量的核心功能,使你的摄影测量投资更加通用。

8、Photomodeler

Photomodeler
名称 Photomodeler
类型 航空、近距离
输出文件格式 3ds、3dm、dxf、igs、kml、kmz、las、ma、ms、obj、pts、byu、facet、iv、ply、stl、txt、wrl
价格 每月 59 美元起

正在寻找价格实惠的摄影测量软件? Photomodeler可能符合要求。 使用此工具,你可以进行精确测量并为各种应用生成 3D 模型。 在摄影测量软件中,你可以选择三种不同的方法来生成模型:手动匹配图像之间的共同特征,从编码目标自动生成 3D 模型,或从重叠图像生成点云。

为了帮助你理解数据,Photomodeler 提供了一系列分析工具。 你可以选择该摄影测量软件的基本版和高级版。 标准版本包含核心功能,最适合手动、CAD、编码目标和单张照片项目。 高级版本增加了 UAS 的可比性,以支持无人机拍摄的图像等功能。

9、Pix4Dmapper

Pix4Dmapper
名称 Pix4Dmapper
类型 航空
输出文件格式 obj、fix、dxf、las、las、kml、tif、osgb、slpk、shp
价格 每月 260 美元起

Pix4Dmapper 从图像生成点云、3D 网格或高程图,还可以帮助你捕获合适的图像。 此外,Pix4D 还开发了一款适用于 Android 和 iOS 的免费移动应用程序,可让你使用无人机作为测绘工具并控制无人机的飞行路径,以确保图像之间有足够的重叠以进行摄影测量处理。 目前支持Parrot和DJI无人机。

然后,图像将在桌面计算机或云端运行的 Pix4D 软件中进行处理。 你可以在此处生成点云、正射马赛克、高程模型、索引图等。 此外,摄影测量软件还拥有全面的分析工具,可满足农业、测量、建筑和房地产应用的需求。 例如,Pix4Dfields 提供了生成作物分区和处方图的工具,可以帮助你提高生产力,因为你可以专注于田地中需要特别关注的部分。 Pix4D 还旨在促进协作:它支持通过 URL 共享注释、地图和模型。

10、Epic Games RealityCapture

Epic Games RealityCapture
名称 Epic Games RealityCapture
类型 航空、近距离
输出文件格式 jpg、png、XYZ、XYZRGB、tiff、bmp、MP3、rle、jpeg、jpe、+更多
价格 3500 PPI 积分 10 美元,或 3,750 美元无限制访问


2021年,Epic Games收购了摄影测量软件公司Capturing Reality,将其技术纳入其用于开发游戏的虚幻引擎中。 好消息是它也可以下载。

RealityCapture 软件可以从各种输入媒体生成精确的 3D 模型。 该软件以其简单直观的用户界面和丰富的功能集而自豪。 你可以完全自动地从图像和/或激光扫描创建虚拟现实场景、纹理 3D 网格、正交投影、地理参考地图等。

RealityCapture独特的功能,例如根据系统硬件(使用多核和独立显卡)对作业进行分段的优化处理,以及用于现场扫描的连续草稿模式、集成激光扫描以及混合各种输入的能力,提供了一个全面的摄影测量解决方案,需要相对适中的硬件才能运行。

11、Socet GXP

Socet GXP
名称 Socet GXP
类型 航空
输出文件格式 N/A
价格 根据要求报价

Socet GXP 由国防、安全和航空航天公司 BAE Systems 开发,是一款使用卫星和航空图像的先进地理空间情报软件。 它的主要目的是分析图像、生成情报、测试传感器模型以及提取和编辑地形。 除非有权访问此类输入媒体,否则此解决方案不适合你。

Socet GXP由 Socet SET 创建,但采用先进技术和新的系统设置进行了升级。 该程序允许你组合多个工作流程。

Socet GXP 用于现实生活中的应用,例如国土安全、救灾、人道主义工作和国防任务。

12、Trimble Inpho

Trimble Inpho
名称 Trimble Inpho
类型 航空、近距离
输出文件格式 N/A
价格 根据要求报价

Trimble Geospatial 设计的 Trimble Inpho 可以将航空影像精确地转换为精确的点云、表面模型或正射影像马赛克。 该软件的用途广泛,包括国家测绘、林业、农业、采矿、公用事业和能源、城市发展、国防和灾害响应。 借助 Inpho,你还可以为自动化城市建模软件等第三方软件处理机载 LiDAR 扫描。

Trimble Geospatial 拥有 30 多年的经验,拥有尖端技术和强大的技术支持。

13、WebODM

WebODM
名称 WebODM
类型 航空
输出文件格式 GeoTIFF、png、las、obj
价格 57 美元起

OpenDroneMap 的人员创建了 WebODM。 Open Drone Mapping 软件设计为用户友好型,使用无人机的航拍图像和地面图像(捕获的最低点或倾斜图像)来生成高程和纹理 3D 模型、地理参考地图和点云。 它可以在你的计算机上离线使用,也可以从云端加载到服务器上使用,你还可以将高程等高线导出到 AutoCAD、ShapeFile 等工具中。

WebODM软件是开源的,你可以从 GitHub 页面免费下载。 不过,要使其运行,需要一些命令行技能。 如果想要更方便地访问软件和客户支持,你还可以花费 57 美元购买附带安装程序的永久许可证。


原文链接:The Best Photogrammetry Software of 2023

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