（資料來自互聯網，翻譯：VR3D） 

  

攝影測量，就是使用一組照片來重建一個三維模型或一個場景。通過使用智能手機以及免費的軟件，如Autodesk's 123D Catch，就可以輕松實現攝影測量。當然，更先進的軟件、更好的照相設備都可以提高模型質量。除此之外還有一些簡單的操作，如拍攝更適合建模的照片也可以大幅提高模型質量。今天，我們將介紹一些小竅門，教大家如何拍攝最適合三維建模的、可使軟件計算得到一個干凈的三維網格的照片。 

 

  

迄今可知，對于最終模型影響最大的是拍攝照片階段。事實上，重新拍攝一組照片比試著搗鼓一個算不出來的工程要簡單得多。拍攝時需要試想計算機是如何對齊照片的，并回想拍攝過程中遺漏的拍攝角度。拍攝完成后，建議上傳照片，盡快看一看這組照片對齊的程度。當某些照片沒有算出來或者計算錯誤，如果拍攝物還在手邊可以重新拍攝。有時候為得到一個完美的模型進行多次拍攝是十分必要的。 

  

理想的拍攝環境 

這個部分不太復雜。攝影測量軟件需要的照片必須是漂亮的、干凈的、銳利的、均勻曝光的，拍攝物的每個面都至少要從三個角度拍到。照片與照片之間需要保持一個合適的視角差，即在不同的拍攝位置和角度拍攝。此外，可以把一些不需要建模的部分遮住，實現的方法包括在綠色背景下拍攝、用圖像編輯器去除背景等。 

下面將介紹無法通過軟件算出模型的，或者說只能計算出劣質模型的照片的一些特點。 

  

對攝影測量軟件產生消極影響的照片特點 

  

失焦 

對焦清晰是增進模型質量最簡單的方法之一。仔細調節焦距，使拍攝到的大部分都是清晰的。 

 

  

移動 

如果拍攝人，保持靜止是非常必要的。讓拍攝者假裝時間靜止，或者自己是一尊雕塑。如果拍攝時，拍攝者笑了或者眨眼睛了，臉上五官、肌肉的相對位置就會發生改變。當計算機在試著匹配照片時，軟件會把兩種特征混合起來，或認為眼睛位于不同的位置深度，這將導致最終的模型眼睛非常的渾濁怪異。 

 

  

透明和發光的物體 

透明和發光的物體的問題在于，計算機在其表面搜尋特征，而這些特征不會跟隨著物體移動。比如，在一個酒杯上，你可以看見房間的倒影，也可以看到在玻璃后面變形的其他東西。目前，攝影測量軟件還沒有智能到可以識別物體上實際存在的白點和光影的區別，它只能假定所有的表面是不透明不反光的。 

 

  

非常薄的物體 

當軟件計算照片時，它會先生成點云。所以，三維模型最根本上是由點而非三角面構成的。當拍攝物的一個面非常薄，軟件沒有辦法在上面找到足夠多的點并計算出它的形狀。此外，沿著薄片的長度方向搜尋點也十分困難。 

 

  

縱橫交錯的物體 

由于軟件在照片之間追蹤同名點，縱橫交錯的物體會導致軟件遺失很多在某張照片上搜尋出的點。特別是那些看起來非常相似的縱橫交錯的物體，比如樹上的樹葉，軟件無法確定某個點到底是前一張照片上位于遠處的同一個點，還是另外一個點。 

 

  

非常沒有紋理的物體 

如果沒有特征點，軟件將會沒法追蹤點、重建深度，比如黑墻、白碗，或者化妝后過于平滑的皮膚。 

 

  

重復性的特征 

在追蹤某一特征的相對運動時，軟件可以簡單地“跳躍”至附近相同的特征。它可以意識到這個跳躍是由攝影的運動產生的，由此假定特征位于不同的深度而非在一個平面上。具有重復性特征的物體有蜂巢、柵欄等。 

 

  

閃爍或移動的燈光 

電視上播放的視頻、圣誕樹上的彩燈，以及極窄視角的LCD屏幕，它們的特征會在不同的照片上發生變化。拍攝時，應使其保持靜態或者直接遮掉不參與計算。 

 

  

動態模糊 

我們曾經讓人坐在轉動的椅子上拍攝視頻和觸發拍攝的照片，然后用這些幀圖像進行建模。這樣雖然可以加快整個掃描過程，但是大部分的相機快門速度不夠快。較慢的快門會使物體在運動方向上產生模糊。如果一個特征上有四個像素模糊了，分辨率也相應地會下降至原來的四分之一。 

 

  

景深 

要想拍攝物盡量多地對焦清晰，光圈可設置在f/16和f/8之間。不同的鏡頭具有不用的衍射，大光圈會減弱整體清晰度。我們可以在DPReview.com上找到大多數鏡頭適合的光圈值。 

 
 

 

鏡頭畸變 

通常有少量畸變的鏡頭比魚眼鏡頭的拍攝效果要好，因為后者有很嚴重的桶形畸變。 

 

  

卷簾快門 

大多相機使用CMOS傳感器，它逐行讀取像素的特性意味著它將在不同的位置讀取運動物體上的光線，這導致了一個不穩定的失真，即卷簾快門。這也使得軟件認為拍攝對象在不停地改變形狀。該現象在手機和平板相機上尤為常見。拍照時，須盡可能保持手機或相機靜止。 

 
 

 

JPEG壓縮 

軟件會追蹤高度壓縮的圖像上產生的錯誤特征。而原始圖像或高質量的JPEG圖像則不會有這個問題。所以，盡量以最高質量保存照片。 

 

  

變化的光線 

一般來說，在穩定的光線下拍攝，可以生成更好的模型。移動的陰影可能會產生錯誤的計算結果。 

 

  

黑色的陰影 

陰影通常位于拍攝物的下方，會導致嚴重的噪聲和追蹤錯誤，甚至導致模型上出現孔洞。 

 

  

曝光不足或過度曝光 

曝光不足或者過度曝光的照片會丟失一些有用的細節，如果曝光不連續則會導致模型上存在亮暗面。 

 

  

鏡頭耀斑 

朝向太陽或者其他亮光拍攝會導致鏡頭耀斑，光暈會跟著相機移動并影響它覆蓋到的點。 

 

  

一種典型的攝影測量照片的拍攝設置 

  

除了使用多視角相機之外，有兩種攝影測量照片的拍攝方式。第一種是：將相機安裝在三腳架上，并將拍攝物放置在轉臺或轉椅上旋轉。第二種是：將拍攝物置于中心，圍繞目標移動相機來拍攝照片。 

這兩種方式各有利弊，適合在不同的情景下拍攝。拍攝時可多拍一些照片，保證有足夠多的角度。由于在計算機內存不足的情況下，計算太多照片可能會使軟件崩潰，故可在拍攝的照片中挑出最好的用于建模。 

  

照明設置 

拍攝時，用柔光均勻照亮拍攝物。陰天可選擇在戶外拍攝，晴天則可以使用大片半透明的塑料紙來發散太陽光，或者使用白色泡沫反光板在光照的反方向或下方反彈光線。如果無法利用到太陽光，可在拍攝物周圍布置發散的燈光。 

  

相機設置 

如果使用單反相機和28mm至100mm的鏡頭，為使鏡頭清晰度高畸變小，可設置光圈在f/8左右。拍攝人的話可使用畸變最小的50mm或85mm的定焦鏡頭，此時拍攝距離也會比較合適，大約是4英尺左右。 

剛開始的時候，可設置相機參數：f/8, ISO 400, 1/30。如果光照不足，可提高ISO至800或者將快門速度設置為1/15。使用三腳架可以避免較慢的快門速度帶來的影響。對于全畫幅相機而言，ISO值設置得高一點也不要緊。 

選擇一個場所開始拍攝。通常照片是按順序拍攝的，最好從一個細節豐富的角度開始拍，比如人的臉部。進行拍攝測試時，放大相機LCD視圖至100%，確保拍攝物的每個部分都是清晰的，尤其需要比較拍攝物最近和最遠的部分，比如人的鼻子和耳朵后方。拍攝一些測試照片來確保拍攝物對焦清晰，且ISO設置沒有造成太嚴重的噪聲。 

照片之間必須存在足夠多的重疊，所以最后一張照片最好包含拍攝物可見部分的50%左右。 

 

  

圍繞目標拍攝方案 

將拍攝目標放置在足夠大空間的中心位置，以便攝影師有足夠大的空間走動。繞著拍攝目標走一圈，確?？梢钥吹狡渌胁糠?，以及攝影師本身不會在拍攝目標上投射明顯的陰影。拍攝目標應該足夠大，以便可以拍攝到處于下方的細節，比如人的下巴；但也不能太大，否則沒法俯拍。把相機固定在一個最容易看到拍攝目標重要特征的高度。如果是拍攝一盤曲奇的話，最好是45度俯拍；如果是拍攝人的話，相機可固定在差不多眼睛的高度。 

確定好高度以后，檢查一下相機設置，暫停保持相機穩固，對焦，拍攝第一張照片，然后檢查照片。如果一切都沒問題的話，每隔10~15度拍攝一張照片。每次拍攝時，都要等相機穩定下來再拍。當繞著拍攝目標拍完一圈以后，應該已經拍了24~36張照片了。接著，找出第一組照片里面沒有拍清晰的部分。如果拍的是人，比較常見的部位是：耳朵的后面、下巴、頭頂。然后在這些部位再補拍2~3張照片。必要時可環繞目標拍攝一些額外的照片以備不時之需。 

  

  

轉盤拍攝方案 

如果有足夠的準備時間，轉盤拍攝方案是非常實用的。我們需要裝備來旋轉拍攝目標，比如轉臺或者辦公轉椅。準備一個三腳架來固定相機，并確?？梢哉{節它俯拍和仰拍。在這個方案里布光也更簡單，因為只需要從一個角度照亮，而且相機可以靠的非常近。把發散光源放置在拍攝目標的左右兩邊，調節、增加光源直到布光非常均勻：沒有明顯的陰影和高光點。如果使用綠色背景布，也可照此方法布光。 

如需要建立一個綠背景，可以把綠布放置在拍攝目標后方大約6英尺處，確保其覆蓋了每個拍攝角度的背景。跟其他方案一樣，把相機安裝在最容易看到目標特征的高度。拍攝20~60張照片。過多的照片可能會使軟件崩潰，所以檢查并剔除部分不好的、多余的照片?？梢择R上導入軟件測試拍攝效果，否則可另外拍攝1~2組照片備用。 

 

  

如果采用人工照明的話，轉盤拍攝方案是相對簡單的一種方案。相較移動相機，轉動拍攝目標更快。而且綠背景設置好就不用動了，因此也更簡單。 

如果在室外拍攝的話，圍繞目標拍攝方案需要準備的東西少，也不必布光。特別是拍人的時候，該方案比轉盤拍攝方案更容易保持不動不眨眼睛。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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