天天看點

ContextCapture User Guide V4.4.11 ContextCapture(Smart3D 幫助文檔 第三章 認識軟體)

一.準則

ContextCapture使用一組取自不同視點的靜态數位照片作為輸入資料。

可以提供各種不同的額外資料:相機屬性(焦距、傳感器尺寸、主點、鏡頭失真),照片位置(GPS)、照片旋轉(INS)、控制點……

不需人工幹預,ContexCapture能夠在幾分鐘/小時(取決于輸入資料的大小)的時間内輸出高分辨率紋理三角網格。

輸出的3D網格構成了與物體在輸入照片充分覆寫部分的準确場景和幾何相似。

合适的項目

ContextCapture User Guide V4.4.11 ContextCapture(Smart3D 幫助文檔 第三章 認識軟體)

ContextCapture的多功能性允許無縫重建各種尺寸的主題,從厘米到千米,從地面或從空中拍攝。除了輸入照片的分辨率外,得到的3D模型精度沒有限制。

ContextCapture對複雜幾何紋理遮罩表面表現最佳,包括且不限于建築、地形和植被。

沒有顔色變化的表面(例如純色牆壁/地闆/天花闆),或具有反射、光澤、透明或者折射材料(例如玻璃、金屬、塑膠、水、以及較小程度的皮膚)可能會引起空洞、碰撞或生成3D模型中的噪聲。

ContextCapture更傾向于靜态物體。移動物體(人、車、動物)在不占主要優勢時可以生成3D模型中偶爾的僞影為代價進行處理。在擷取影像時,人和動物應該保持靜止,或者應當使用多個同步相機進行拍照。

1.捕獲近距離-中距離物體

這是許多領域的常見瓶頸:建築,工程和建築;制造業;媒體和娛樂;電子商務;科學分析;文化遺産。ContextCapture顯著提高了生産力,并在這些不同領域打開了新商機。

2.繪制大規模城市或自然環境

ContextCapture超越了由一些流行的線上地圖服務提供的嚴格控制的航拍圖像生成的照片般逼真的天橋。它允許以全自動化方式将各種圖像源(飛機、直升機、無人機、街道級)轉換為包含所有尺度的一緻且準确的真實3D模型,從大規模的浮雕到人造細節、物體和自然地标。

二.建築

ContextCaputre最主要的兩個子產品為ContextCapture Master和ContextCapture Engine。它們遵循控制器-工作器模式:

  • ContxtCapture Master 是ContextCapture的主子產品。通過圖形使用者界面,它允許你定義輸入資料和處理設定,送出處理任務、監視這些任務程序、可視化任務結果,等等。Master不執行處理任務,相反,它将任務分解為送出到任務序列的基本任務。
  • ContxtCapture Engine 是ContextCapture的任務子產品。它在電腦背景運作,不需要使用者進行互動。當它不忙時,Engine會根據優先級和送出時間依次執行任務。工作通常包括空三處理和三維重建,使用各種密集型算法(關鍵點提取、自動連接配接點比對、束調整、密集圖像比對、3D重建、無縫紋理映射、紋理圖集包裝、細節層次生成,……)

對于自動化需求,ContextCapture Master接口可以通過調用Python API來替換。另請參見ContextCapture ContextCapture MasterKernel SDK。

由于這種主要制器-工作器模式,ContextCapture支援格網計算。通過在多個計算機上運作多個ContextCapture Engines,并将它們關聯到一個相同任務序列,可以顯著減少處理時間。

ContextCapture的格網計算能力基于作業系統的本地檔案共享機制。這允許ContextCapture透明地處理SAN,NAS或者共享标準HDD。不需要部署特定的格網計算架構。

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  • ContextCapture Viewer是ContextCapture的免費輕量級可視化子產品。它通過處理細節層次、分頁和流媒體,針對ContextCapture的原生格式進行了優化,進而允許以平滑的幀速率在本地或線上顯示TB數量級的3D資料。你可以将ContextCapture Viewer與ContextCapture Master結合使用,以控制整個工作流程中的生産品質。你還可以使用它來導航最終結果。
  • ContextCapture Setting:管理ContextCapture的配置。
  • License Management Tool:管理ContextCapture的許可。

三.工作流

ContextCapture User Guide V4.4.11 ContextCapture(Smart3D 幫助文檔 第三章 認識軟體)

從ContextCapture Master使用者界面,一個操作員(在某些情況下,可能有多個操作員并行工作)定義輸入資料和處理設定,并将相應的3D重建任務送出到任務隊列。如果一個或多個ContextCapture Engine可用,将處理多個不同基本任務,并且将結果儲存到操作員在ContextCapture Master使用者界面中定義的位置。從這個界面,操作員也可以直接監控這些任務的狀态和進度(閱讀任務監控了解更多)。當任務完成後,輸出3D模型就緒。

重建

在大多數情況下,可以按原始模樣自動生成3D模型。但是在一些特定應用中,操作員可能想修複在第三方軟體中自動生成的3D模型的偶然幾何缺陷,在ContextCapture Master中輸入這個重建的3D幾何體,并送出一個新的3D重建任務。在這種情況下,根據自動映射紋理到重建的3D幾何體來相應地更新輸出3D模型。

閱讀重建了解更多。

四.系統需求

ContextCapture在本地Microsoft Windows XP / Vista / 7 /8 / 10 64位下運作。

它需要至少8GB的運作記憶體和NVIDIA或AMD顯示卡,或至少1GB的專用記憶體且相容OpenGL 3.2的Intel內建圖形處理器。

支援桌上型電腦和機架式計算機。甚至多媒體或遊戲筆記本也支援,但性能明顯較低。

截至2017年7月,建議采用以下配置:Windows 7/ 8/ 10專業版64位,至少16GB運作記憶體,8核CPU和NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti 圖形顯示卡,桌上型電腦。請聯系技術支援團隊以設計更強大的配置(GeForce GTX TITAN,Quadro,bi-Xeon等)。

輸入、工作和輸出資料最好存儲在快速儲存設備(快速HDD,SSD,SAN)上。對于檔案共享,我們建議使用 >1 千兆以太網網絡。

1.關于遠端桌面連接配接

ContextCapture Engine無法通過遠端桌面連接配接,因為禁用了硬體加速。但是,你可以使用VNC或者TeamViewer等遠端管理軟體。

2.關于Windows會話

當ContextCapture Engine運作切換Windows使用者會導緻運作失敗,因為在未連接配接使用者時會禁用硬體加速。

3.具有非ASCII字元的路徑

ContextCapture不支援具有非ASCII字元的路徑。所有特定的輸入和輸出檔案路徑必須僅包含ASCII字元。

五.多GPU模式

ContextCapture可以利用多種GPU架構。

在ContextCapture Settings中選中“啟用Vulkan API和multiGPU處理(Enable Vulkan and multiGPU processing)”選項。該選項預設未選中。

次功能可以使用多個GPU,甚至是不同的供應商(Nvidia,AMD,但不包括Intel)。雖然使用多個GPU更有益,但它也可以僅與一個GPU一起使用。我們建議使用最新的GPU來啟用該功能,特别是Nvidia Pascal一代(GTX 10xx)、AMD Polaris(RX 4xx)以及最新的驅動。驅動程式會定期更新,是以我們不會釋出相容的GPU/驅動程式/作業系統組合清單。

截至2017年9月,ContextCapture要求GPU驅動程式至少在1.0.37版本以上以支援Vulkan API。

此外,不要啟用SLI(适用于Nvidia GPU)或Crossfire(适用于AMD GPU)。最後,此模式使用密集GPU資源,當Engine運作時,不要打開任何其他3D應用程式或Internet浏覽器。

這種多GPU模式是最新的,可能不如預設模式穩定。如果您在3D制作中遇到問題(這種選項在AT任務中不起作用),請嘗試以下步驟:

1.安裝你的GPU的最新驅動;

2.重新開機你的電腦;

3.重新送出失敗的任務。

如果它無法解決你的問題,請在解決問題時通知我們的支援并運作軟體并選中未選中的選項。

關于多GPU模式下的性能的注意事項:

  • 2 GPU:比1 GPU快15%
  • 3 GPU:比1 GPU快20%
  • 4 GPU:比1 GPU快24%

進階選項

啟用“Vulkan API和multiGPU處理”時,ContextCapture Engine會預設使用所有GPU處理任務。使用該選項,你可以通過指令行中的CCEngine選項“–gup”為Vulkan選擇GPU的子集。

請注意,ContextCapture總是使用OpenGL,是以它總是需要專用與OpenGL的GPU。使用選項“–gpu”選擇Vulkan 不會改變ContextCapture會選擇哪個GPU來進行OpenGL的處理。

文法: CCEngine --gpu k

如果我們在基數2中寫入k,則此基數中的每個數字1對應與Vulkan的激活GPU。例如,你有3個GPU,你想使用第一個和第三個GPU進行Vulkan處理,則 k=20+22=5。指令是:CCEngine --gpu 5。

其他的例子:

CCEngine --gpu 1: use the 1st GPU

CCEngine --gpu 2: use the 2nd GPU

CCEngine --gpu 3: use the 1st and 2nd GPU (因為:3=20+21)

如果未指定選項“–gpu”,則程式将預設使用所有GPU進行Vulkan處理。

六.性能

ContextCapture利用了圖形處理單元(GPUPU)上的通用計算功能,使某些操作(圖像插值、光栅化、z緩沖)的處理速度提高了50倍。它還使用了多核計算來加速算法的一些CPU密集型部分。

根據硬體配置,ContextCapture可以處理10到20千兆像素,并且每個ContextCapture引擎可以生成具有額外精度的紋理化3D網格。對于輸入點雲資料集,ContextCapture 每個引擎每天可以處理大約2.5億個點。

隻需在多台計算機上運作多個ContextCapture引擎,并将它們關聯到同一個任務隊列,就可以極大減少網格計算的處理時間。

例如:對于地面分辨率為10-15厘米且典型重疊的垂直+4傾斜航空資料集,我們觀察到4個ContextCapture引擎組成的叢集的平均生産率為每天30-50平方公裡。

關于記憶體使用,一個具有8 GB RAM 的ContextCapture引擎可以在一個任務中處理高達1千兆像素的輸入資料和1000萬個輸出三角形。

七.軟體版本

ContextCapture Basic 版本

從最高30萬兆像素的圖像資料集,或點雲達5億,以及通過任務隊列的批處理能力,ContextCapture可以自動重建對象、建築物、人造或自然地标。最适合但不限于UAS/UAV/無人機操作員,此版本允許生成高分辨率3D模型以及數字表面模型(DSM)和真正的正射影像。

ContextCapture Center 版本

ContextCapture Center緻力于更大規模的3D測量和繪圖。它可以處理無限數量的照片而不受任何大小限制,并且允許計算在3D重建引擎叢集上并行化。它可以導入複雜定位資料(例如,慣性倒行系統資料)、第三方空三運算結果和表面限制。是以,它适用于大規模3D内容繪制,例如來自空中的整個3D城市或移動地圖系統。

它可以根據使用者需求進行定制,以便無縫內建到最苛刻的3D生産流水線中。

比較ContextCapture版本:

特性 ContextCapture ContextCapture Center
輸入影像資料集(Input imagery datasets) ≤ 300 千兆像素 無限制
輸入點雲資料集(Input point cloud datasets) ≤ 5 億個點 無限制
自動空三/校準(Automatic aerial triangulation / calibration)
自動真三維重建(3D TIN)(Automatic true 3D reconstruction)
地理參考(Georeferencing)
真正射影像/DSM生成(GeoTIFF,JPG…)(True orthophoto / DSM generation)
密集點雲生成(LAS,POD,LAZ)(Dense point cloud generation)
CAD互操作性(OBJ,FBX,Collada,STL,DGN…)(CAD interoperability)
3D GIS互操作性(Agency9 CityPlanner,Eternix Blaze Terra,Google Earth,Skyline,TerraBuilder,SpacEyes3D Builder,Supermap GIS,DIGNEXT VirtualGEO……)(3D GIS interoperability )
免費檢視/網絡釋出(Free Viewer / web publishing)
無限制瓦片(Unlimited tiling)
任務隊列/背景處理(Task queuing / background processing)
SDK/Python腳本(SDK / Python scripting)
超大型項目管理/網絡計算(Ultra large project management / Grid computing)
重建限制(水面……)(Reconstruction constraints (water surfaces…))
品質控制(Quality control)

警告:ContextCapture版本之間的項目檔案相容性受限。不允許讀取從更高版本建立的項目檔案。

八.互通性

ContextCapture可通過專用格式或通用格式與2D/3D GIS和CAD解決方案完全互操作。

ContextCapture還可以以各種交換格式導出準确的相機屬性、位置和方向。

了解更多資訊看導出塊(Export block)和導出格式(Export formats)。

1.CAD/3D Software

使用标準的Wavefront OBJ、Collada DAE和FBX格式,ContextCapture生成的3D模型可以導出到絕大多數CAD和3D解決方案,包括BentleyMicroStation、Autodesk 3ds Max、Autodesk AutoCAD、Rhinoceros 3D、Autodesk Maya、Autodesk Mudbox、Autodesk MeshMixer、MeshLab。

ContextCapture可以生成具有多個細節級别(LOD)的3D網格,以便于将大型資料集內建到支援此優化的3D解決方案中。

對于非常大的3D模型-例如城市-使用上述格式(即使使用LOD系統)也具有挑戰性。在這種情況下,3MX格式可以用于将模型導出到Bentley MicroStation。

2.2D/3D GIS software

地理參考3D模型可以在任何坐标系中生成(ContextCapture包括超過4000個空間參考系統,可以使用使用者定義的擴充)和符合GIS應用程式的自定義平鋪系統。

ContextCapture可以生成具有細節層次和分頁的3D網格模型,與幾種領先的3D GIS軟體直接相容:TerraExplorer(Skyline)、SpacEyes3D Builder、CityPlanner(Agency9)、VirtualGeo(DIGINEXT)、Blaze Terra(Eternix)、Supermap GIS、

Google Earth、Cesium等等。

ContextCapture可以生成真正射影像和DSM相容的所有标準GIS工具。

ContextCapture可以導出ASPRS LASer(LAS)和Pointools POD格式的密集點雲,每個點都有顔色資訊,可用于大多數點雲分析和分類軟體。

九. 3D可視化

ContextCapture包括ContextCapture Vewer,這是一個可在Windows系統的本地或線上工作的免費下載下傳輕量級3D可視化應用程式。

3D 可視化

ContextCapture Viewer針對ContextCapture的原生3MX進行了優化,可處理細節級别、分頁和流式傳輸,進而可以以平滑的幀速率顯示數TB的3D資料。

ContextCapture內建了3D測量工具(可配置空間參考系統中的3D位置、3D距離和高度差、表面和體積計算)和tile選擇工具。

你可以将ContextCapture Viewer與ContextCapture Mster結合使用,以控制整個工作流程中的生産品質。你還可以使用它來導航最終結果并生成直通動畫。

可在http://www.bentley.com上免費下載下傳,ContextCapture Viewer提供即時解決方案,用于以ContextCapture 3MX和S3C格式釋出3D模型。

十.網絡釋出

ContextCapture使用者有幾種選擇,可以在Internet上釋出原始3D内容。

使用ContextCapture Web Viewer釋出你的3MX産品本

3MX産品可以使用我們的免費ContextCapture Web Viewer在任何網站上線上可視化。我們的Web檢視器是一個跨平台的WebGL 3D檢視器,适用于桌上型電腦、平闆電腦和智能手機,它可以輕松嵌入任何網頁。它适用于任何支援WebGL的浏覽器,并且無需任何插件。隻需将你的3MX産品上傳到你的Web伺服器(或Azure Blob/CDN或Amazon S3/CloudFront等線上檔案存儲Web服務/内容傳遞網絡),即可在你自己的網站上釋出或嵌入你的3D模型。

了解怎樣在網絡上釋出你的3MX模型

(1)釋出到Cesium或者ContextCapture Web Viewer 2.0

ContextCapture可以生成Cesium 3D Tiles格式的3D模型,适合在Cesium或者ContextCapture Web Viewer 2.0中顯示。Cesium是一個用于3D地球儀和地圖的開源Javascript庫。

了解更多關于Cesium

了解如何釋出你的3D模型到Cesium網絡應用程式

ContextCapture Web Viewer 2.0是基于Cesium的Bentley Web應用程式,具有自定義使用者界面和适合現實資料顯示的功能。

了解如何釋出你的3D模型到ContextCapture Web Viewer 2.0應用程式

(2)線上分享你的S3C産品

ContextCapture使用者可以在标準Web伺服器上以S3C格式托管3D模型,以使用我們的免費ContextCapture Viewer(一種适用于Windows的桌面應用程式)進行遠端可視化。

隻需将S3C産品上傳到Web伺服器(或Azure Blob/CDN或Amazon S3/CloudFront等線上檔案存儲Web服務/内容傳遞網絡),并在ContextCapture S3C Composer中設定通路參數,以使你的模型可使用ContextCapture Viewer線上檢視。

(3)釋出到Sketchfab

Sketchfab是一個釋出、共享和嵌入3D模型的平台,你可以在sketchfab.com上免費注冊。ContextCapture允許将生成的3D模型直接釋出到Sketchfab。

了解如何釋出你的3D模型到Sketchfab

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