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最佳摄影测量软件

作者 Kanyanta Mubanga

2023年 3月 2日

阅读时间 15 分钟

概要

过去，让很多人对摄影测量望而却步的因素，如今已经得到极大改善，特别是价格和现有技术。这也为大规模应用铺平了道路，刺激行业开发性能更强、更为友好的软件。本文将介绍现有的相关软件，覆盖兼容性、价格、利弊以及一些重要细节，帮您快速了解产品特性，找到符合需求的解决方案。

涉及软件

3DF Zephyr, Meshroom, VisualSFM, RealityCapture, Agisoft Metashape, Artec Studio

平台

Windows, macOS, Linux, Debian, Ubuntu

价格范围

免费 – $4,000

何为摄影测量？

公差基准设定为1/500毫米时，您可能希望达到计量级设备的水准。

对于语言纯粹主义者而言，摄影测量的英文单词photogrammetry从严格意义上来说，是指根据照片进行可靠测量的过程。英文中的photo指光，gramma指书写，metron指测量。它的用途更加科学，或者说更为工业化。质检、变形分析及其他高精度的测量案例中都能看到它的身影。

对于许多从事视觉艺术和遗产保护的人来说，这个词的定义很简单：将图片转换成3D模型。历史学家用它来完成考古标本的全彩数字模型，CGI艺术家用它为动画或游戏开发快速构建资产，包括一些业余爱好者，会3D打印模型，在共进晚餐的客人面前，炫耀一番。

而我们认为这是将2D图片重构为3D数据的一项技术。这一定义同时覆盖了用于计量和CGI的摄影测量技术。

奥巴马正坐在由50个LED灯和14个摄像头组成的定制摄影测量装置前。只需短短几秒，就能从多个角度拍摄总统脸部，那么，我们也就能采集高品质纹理数据，并后期与两台Artec Eva开云体育官方首页登录入口采集的开云体育手机版登入合并，最终完成了首个国家元首的全彩3D雕像。图片来源：美国白宫。

为何需要摄影测量？

阻碍专业人士使用摄影测量的技术和成本限制正在逐步消失。今天，一台可以拍摄4K图片的智能手机根本不足为奇。低成本3D打印机价格低至几百美元，新一代爱好者完全可以自学摄影测量，从头到尾自行在家制作3D模型，无需过多花费。

对于计量领域，用户倾向于使用摄影测量法，因其精度出色，尽管比激光跟踪仪更便宜，但效果却不相上下。

目前，市面上有免费和付费软件，能帮您轻松完成图片至3D模型的转换。现在我们先介绍免费软件。

最佳免费摄影测量软件

3DF Zephyr

优势

用户友好
大量支持与培训材料
支持CAD绘图、多线提取、生成截面、路径和轮廓
使用激光雷达、TI、相机、视频等其他设备数据

缺点

仅支持Windows
免费版功能严重受限

输出文件格式

ply, obj, fbx, pdf 3D, u3d, dae, pts, ptx, xyz, txt, las, e57

操作系统

Windows 11/10/8.1/8 x64

3DF Zephyr有三个版本。完整版为顶配版，您可按月订阅，也能一次性购买永久许可。3DF Zephyr Lite版属于中档级别，其次为3DF Zephyr免费版。免费版支持构建3D模型，但可用的相片数不能超过50。仅可使用NVIDIA GPU来优化处理过程，导出选项也只支持JPEG格式纹理网格，以及导出至YouTube。3DF Zephyr免费版的编辑工具也十分有限。尽管这些限制看起来让人放不开手脚，但如果只想进行测试，感受一下软件，完全绰绰有余。您可稍后升级至没有限制的高级版本，享受点云、纹理网格、位置和距离等更多导出选项。此外，还能享受激光开云体育官方首页登录入口文件格式支持、生成正射影像、以及测绘、地理信息系统和CAD工具。

下载链接：https://www.3dflow.net/3df-zephyr-free

Meshroom

优势

开源
完全免费
操作简便
活跃的开源社区提供支持

缺点

和付费软件相比，功能有限
无macOS版本

输出文件格式

abc, obj

操作系统

Windows
Linux

这款开源解决方案建立在AliceVision框架之上，这是一个具有三维重建和摄像机跟踪功能的计算机视觉算法框架。该软件内含简单易用的拖拽编辑器，您可调整工作流程或业务进程，也可使用默认的一键式工作流程。因此，操作灵活的Meshroom既适合初学者，又能满足高级用户的需求。

Meshroom能支持1000多张图片，兼容其他3D建模软件，例如Houdini、Blender、Maya和ZBrush。您可在其他3D建模软件中编辑网格后，通过Meshroom为其增加纹理。库中的额外算法可进行3D重建、目标识别等，也能为用户所用。

VisualSFM

优势

3D生成工作流程相当简单
完全免费，无功能受限
文档资料丰富

缺点

用户界面设计简单
需掌握一定命令行知识，才能更好控制
需其他软件创建网格或清理点云

输出文件格式

ply

操作系统

Windows
macOS
Linux

软件名中的SFM是Structure from Motion的首字母缩写。这是一项通过围绕物体运动从而估计几何信息的技术。当观察者改变位置，近距离物体似乎比远距离物体位移改变更大。若计算这些相对差异，就能发现目标物体的三维结构。人类也使用这项技术。VisualSFM为这些计算提供了图形化的用户界面。这是谷歌软件工程师Changchang Wu编写的解决方案，无其他额外功能，用户能根据2D图像生成3D模型。

整个流程共分四步，您可选择命令行而非图形用户界面来运行。用户将图片导入VisualSFM、运行特征检测和图像匹配，随后稀疏重建，最后进行稠密重建。VisualSFM提供个人、非营利、学术用途免费使用。

下载链接：http://ccwu.me/vsfm/index.html

最佳付费摄影测量软件

RealityCapture

优势

用户界面设计精良
功能齐全
全方位教程与支持

缺点

仅兼容Windows

输出文件格式

jpg, png, XYZ, XYZRGB, tiff, bmp, dib, rle, jpeg, jpe, jfif, exif, exr, tif, wdp, jxr, dds, KML, KMZ, obj, ply, partlist, fbx, dxf, dae, bvh, htr, trc, asf, amc, c3d, aoa, mcd, wmv, mp4

操作系统

Windows

价格

按输入付费：3500个点数$10；8000个点数$20
永久许可：$3750

RealityCapture是一款功能齐全的摄影测量解决方案，支持创建虚拟现实场景、纹理3D网格、正投影、地理参考地图等功能。该软件用户界面设计精良，功能丰富，既可让软件自动完成简单任务，也可手动控制更复杂的项目。

该软件还配备合并图像与激光扫描、创建三角水密网格、着色与纹理工具，以及正射投影、绘图、距离/面积/体积测量功能。

下载链接：https://www.capturingreality.com/realitycapture

Agisoft Metashape

优势

云和网络处理能力
全面知识库
功能丰富

缺点

专业版$3499，价位较高
标准版价格合理（$179），但功能十分有限，无中位价产品

输出文件格式

纹理格式：JPG, TIFF, PNG, BMP, OpenEXR, JPEG 2000
相机标定格式：xml, ini, cal, dat
网格与点云：obj, ply, pts, las, laz, e57, u3d, dxf, oc3, cl3, 3ds, dae, abc, stl, fbx, wrl, glb, x3d, osgb, kmz

操作系统

Windows
macOS
Debian/Ubuntu

价格

专业版：$3499
标准版：$179

Agisoft Metashape是一款功能齐全的摄影测量解决方案，支持空中、近距、卫星等各类图像。该软件共有两个版本，顶配专业版和标准版。专业版提供密集点云编辑，有数字表面和数字地形模型（DSM/DTM）、正交马赛克生成工具、激光扫描支持、距离/面积/体积测量等多项功能。此外，软件还支持质检场景下的云处理、网络浏览器中注释和测量处理结果、分散式团队协作。此外，还支持Python脚本和Java绑定，可用于定制自动化和处理流程，也可定制其他具体工作流程。

标准版功能受限，提供了一些功能，包括摄影测量三角测量、密集点云生成与编辑、3D模型生成与纹理等。但没有网络和运处理功能，也没有Python模块、Java库和各类测量与分析工具。

下载链接：https://www.agisoft.com/downloads/installer/