从多张照片创建精确 3D 模型的技术——使用从各个角度的重叠图像来重建几何和纹理。广泛用于电影 VFX，用于位置扫描、道具、演员和逼真数字资产。
什么是摄影测量？
摄影测量是一种从照片中进行三维重建的技术。通过分析不同角度的重叠图像，可以创建具有几何形状和纹理的精确三维模型。
基本原理
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 输入 | 多张照片 |
| 过程 | 三角测量 |
| 输出 | 三维网格 + 纹理 |
| 基础 | 计算机视觉 |
工作流程
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1. 采集 | 拍摄照片 |
| 2. 对齐 | 计算相机 |
| 3. 点云 | 生成点云 |
| 4. 网格 | 创建几何体 |
| 5. 纹理化 | 投影颜色 |
在电影中的应用
| 领域 | 示例 |
|---|---|
| 场景扫描 | 数字化布景 |
| 道具扫描 | 捕捉道具 |
| 演员扫描 | 数字替身 |
| 载具 | 汽车、飞机 |
拍摄要求
| 因素 | 建议 |
|---|---|
| 重叠度 | 图像之间 60-80% |
| 覆盖范围 | 所有角度 |
| 光照 | 均匀、漫射 |
| 清晰度 | 全程清晰 |
设备
| 组件 | 描述 |
|---|---|
| 相机 | 单反、无反 |
| 镜头 | 优先定焦镜头 |
| 光照 | 漫射、均匀 |
| 标记点 | 参考点可选 |
采集技术
| 方法 | 应用 |
|---|---|
| 环绕拍摄 | 围绕物体拍摄 |
| 转盘 | 物体旋转 |
| 阵列 | 固定相机布局 |
| 无人机 | 大型场景 |
软件
| 程序 | 类型 |
|---|---|
| RealityCapture | 高级 |
| Metashape | 专业 |
| 3DF Zephyr | 中端 |
| Meshroom | 开源 |
RealityCapture
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| 速度 | 非常快 |
| 质量 | 高 |
| 激光雷达集成 | 是 |
| 价格 | 按输入付费 |
Metashape (Agisoft)
| 功能 | 描述 |
|---|---|
| 成熟度 | 行业标准 |
| 功能 | 全面 |
| 脚本 | Python |
| 价格 | 一次性购买 |
点云
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 密集点云 | 数百万点 |
| 稀疏点云 | 特征点 |
| 清理 | 手动清理 |
| 导出 | PLY, LAS, XYZ |
网格生成
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| 多边形数量 | 质量 vs. 性能 |
| 抽取 | 减少 |
| 拓扑重构 | 干净的拓扑 |
| UV 映射 | 用于纹理 |
纹理化
| 类型 | 描述 |
|---|---|
| 漫反射 | 颜色纹理 |
| 法线贴图 | 细节保留 |
| 置换贴图 | 几何细节 |
| 高光贴图 | 反射 |
质量因素
| 因素 | 影响 |
|---|---|
| 照片数量 | 越多越好 |
| 分辨率 | 细节级别 |
| 重叠度 | 重建质量 |
| 光照 | 纹理质量 |
挑战
| 问题 | 解决方案 |
|---|---|
| 反射 | 哑光喷雾 |
| 透明度 | 不适用 |
| 单调 | 添加标记点 |
| 运动 | 稳定化 |
扫描示例
| 物体 | 特点 |
|---|---|
| 面部 | 中性表情、各种表情 |
| 服装 | 捕捉褶皱 |
| 建筑 | 无人机 + 地面 |
| 载具 | 全方位拍摄 |
演员扫描
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 灯光舞台 | 受控光照 |
| 表情 | 多个姿势 |
| 纹理 | 高分辨率 |
| 输出 | 数字替身 |
场景扫描
| 方法 | 应用 |
|---|---|
| 地面式 | 室内、细节 |
| 无人机 | 航拍、室外 |
| 组合式 | 完整覆盖 |
| 激光雷达+照片 | 混合式 |
后期处理
| 步骤 | 工具 |
|---|---|
| 清理 | ZBrush, Maya |
| 拓扑重构 | TopoGun, Maya |
| UV | RizomUV, Maya |
| 纹理 | Substance |
集成
| 软件 | 工作流程 |
|---|---|
| Maya | 资产创建 |
| Houdini | 特效集成 |
| Unreal | 实时渲染 |
| Nuke | 合成 |
摄影测量 vs. 激光雷达
| 方面 | 摄影测量 | 激光雷达 |
|---|---|---|
| 成本 | 较低 | 较高 |
| 纹理 | 集成 | 单独 |
| 精度 | 良好 | 非常高 |
| 速度 | 较慢 | 较快 |
最佳实践
| 实践 | 原因 |
|---|---|
| 一致的光照 | 干净的纹理 |
| 大量照片 | 更好的重建 |
| RAW 格式 | 最高质量 |
| 参考标记点 | 缩放 |
现状
摄影测量是现代视觉特效流程中的一项基础技术。从简单的道具扫描到完整的场景，它能够创建逼真的数字资产。软件和硬件的不断进步使这项技术更加普及，适用于各种规模的制作。
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