Agisoft Metashape PhotoScan Pro(三维模型设计工具)

　　Agisoft Metashape PhotoScan Pro是一款非常实用的三维模型生成工具，它可以为用户提供一个自动生成三维模型的平台，程序允许生成并可视化密集点云模型，程序将为每个摄像机计算深度信息，以将其组合为单个密集点云；用户还可以在Metashape环境中编辑并分类密集点云，并将其用作Build Mesh，Build DEM，Build Tiled Model等处理阶段的基础，同时也可以将点云导出到外部工具以进行进一步分析；支持指定所需的重建质量，可以使用更高质量的设置来获得更详细和准确的几何图形；程序支持点云导入，此功能有助于在以后的处理阶段将其解释为密集点云；需要的用户可以下载体验

软件功能

　　1、空中三角测量；生成多边形Mesh网模型（普通/彩色纹理）；

　　2、设置坐标系统；生成真实坐标的数字高程模型（DEM）；

　　3、生成真实坐标的正射影像；程序无需设置初始值，无需相机检校

　　4、软件能够将平面影像进行重建，建立3D模型，这对于3D建模需求来说实在是一把利器

软件特色

　　Agisoft PhotoScan Professional支持输入格式包括：JEPG、TIFF、PNG、BMP、JEPG Multi-Picture Format(MPO)，

　　输出格式包括三维建模常见的格式GeoTiff、xyz、Google KML、COLLADA、VRML、Wavefront OBJ、PLY、3DS Max、Universal 3D、PDF。

　　它可以根据最新的多视图三维重建技术，可以对任意照片进行处理，无需控制点；

　　也可以通过给予的控制点生成真实坐标的三维模型。

　　照片的拍摄位置是任意的，无论是航摄相片还是高分辨率数码相机拍摄的影像都可以使用。

　　整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化的。

　　PhotoScan Pro可生成高分辨率真实坐标的正射影像（使用控制点可达5cm精度）及带有详细彩色纹理的DEM模型

　　完全自动化的工作流程，即使是非专业人员也可以在一台电脑上处理成百上千张航空影像，生成专业级别的摄影测量数据。.

安装步骤

　　1、用户可以点击本网站提供的下载路径下载得到对应的程序安装包

　　2、只需要使用解压功能将压缩包打开，双击主程序即可进行安装，弹出程序安装界面

　　3、同意上述协议条款，然后继续安装应用程序，点击同意按钮即可

　　4、可以根据自己的需要点击浏览按钮将应用程序的安装路径进行更改(C:\Program Files (x86)\Apex Software\Apex Sketch v7)

　　5、弹出以下界面，用户可以直接使用鼠标点击下一步按钮，可以根据您的需要不同的组件进行安装

　　6、现在准备安装主程序，点击安装按钮开始安装

　　7、弹出应用程序安装进度条加载界面，只需要等待加载完成即可

　　8、根据提示点击安装，弹出程序安装完成界面，点击完成按钮即可

方法

　　1、程序安装完成后，先不要运行程序，打开安装包，然后将文件夹内的文件复制到粘贴板

　　2、然后打开程序安装路径，把复制的文件粘贴到对应的程序文件夹中替换源文件

　　3、完成以上操作步骤后，就可以双击应用程序将其打开，此时您就可以得到对应程序

使用说明

　　首选项设置

　　在使用Metashape启动项目之前，建议根据需要调整程序设置。在“工具”菜单中提供的“首选项”对话框（“常规”选项卡）中，您可以指示要与Agisoft支持团队共享的Metashape日志文件的路径，以防您在处理过程中遇到任何问题。在这里，您还可以将GUI语言更改为最方便的一种。选项包括：英语，中文，法语，德语，意大利语，日语，韩语，葡萄牙语，俄语，西班牙语。

　　如果您在深色或浅色程序GUI之间具有首选项，请切换主题，或者将其保留为经典以获取最简单的视图。也可以在“常规”选项卡上为方便起见调整快捷方式。

　　在“ GPU”选项卡上，您需要确保检查了程序检测到的所有离散GPU设备。 Metashape利用GPU的处理能力显着加快了处理速度。但是，Agisoft建议不要使用集成的图形卡适配器，因为它们在重负载下可能会不稳定工作。如果您决定打开GPU来使用Metashape增强数据处理，建议您取消选中“执行GPU加速处理时使用CPU”选项，前提是至少要使用一个独立的GPU进行处理。

　　例如，“高级”标签可用于启用诸如高级Python控制台之类的高级功能。此外，您可以启用从XMP加载额外的摄像机数据（摄像机校准，摄像机方位角，摄像机位置精度，GPS / INS偏移）。

　　如果可能需要针对场景的一小部分重新生成密集点云（一旦生成），或者在网格和密集云都基于的情况下，“保留深度图”选项在节省处理时间方面可能是有益的，相同质量的深度图。

　　细级任务细分选项在要处理大型数据集的情况下很有用。启用选项可将某些任务内部拆分为子任务，从而减少处理过程中的内存消耗。精细分布支持的任务如下：“匹配照片”，“对齐相机”，“构建深度图”，“构建密集云”，“构建平铺模型”，“构建DEM”，“构建正马赛克”和“分类点”。

　　Metashape允许增量图像对齐，这在最初对齐的项目中缺少某些数据的情况下可能很有用。如果是这种情况，则应在开始处理数据之前在“首选项”对话框的“高级”选项卡上打开“保留关键点”选项。

　　正在载入照片

　　在开始任何操作之前，有必要指出哪些照片将用作3D重建的来源。实际上，照片本身直到需要时才加载到Metashape中。因此，当您“加载照片”时，您仅指示将用于进一步处理的照片。

　　加载一组照片

　　从“工作流”菜单中选择“添加照片...”命令，或在“工作区”窗格上单击“添加照片”工具栏按钮。

　　在“添加照片”对话框中，浏览到包含图像的文件夹，然后选择要处理的文件。然后点击打开按钮。

　　选定的照片将显示在“工作区”窗格中。

　　[注意]注意

　　Metashape接受以下图像格式：JPEG，TIFF，DNG，PNG，OpenEXR，BMP，TARGA，PPM，PGM，SEQ，ARA（热图像）和JPEG多图片格式（MPO）。其他格式的照片将不会显示在“添加照片”对话框中。要处理此类照片，您需要将其转换为支持的格式之一。

　　如果您加载了一些不需要的照片，则可以随时轻松将其删除。

　　删除不需要的照片

　　在“工作区”窗格上，选择要删除的照片。

　　右键单击所选照片，然后从打开的上下文菜单中选择“删除项目”命令，或单击“工作区”窗格上的“删除项目”工具栏按钮。所选照片将从工作集中删除。

　　相机组

　　如果所有照片或照片子集是从一个摄像头位置-摄像头站捕获的，则Metashape必须正确地处理这些照片并将其标记为Camera Station，以使Metashape正确处理它们。重要的是，对于“摄影机工作站”组中的所有照片，与摄影机对象的最小距离相比，摄影机中心之间的距离可以忽略不计。 3D模型重建将需要至少两个带有重叠照片的摄影机台。但是，可以导出全景图片，以获取仅从一个相机站捕获的数据。有关全景图导出的指导，请参阅导出结果部分。

　　可替代地，相机组结构可以被用来容易地例如大块地操纵图像数据。一次将禁用/启用功能应用于组中的所有摄像机。

　　要将照片移至相机组

　　在“工作区”窗格（或“照片”窗格）上，选择要移动的照片。

　　右键单击所选照片，然后从打开的上下文菜单中选择“移动相机-新相机组”命令。

　　新的组将被添加到活动块结构中，并且所选的照片将被移动到该组中。

　　或者，可以使用上下文菜单中的“移动相机-相机组-Group_name”命令将所选照片移至之前创建的相机组。

　　要将组标记为摄像机站，请右键单击摄像机组名称，然后从上下文菜单中选择“设置组类型”命令。

　　检查加载的照片

　　加载的照片以及反映其状态的标志显示在“工作区”窗格上。

　　照片名称旁边会出现以下标志：

　　NC（未校准）

　　通知可用的EXIF数据不足以估计相机焦距。在这种情况下，Metashape假设相应的照片是使用50mm镜头（相当于35mm胶片）拍摄的。如果实际焦距与该值明显不同，则可能需要手动校准。有关手动相机校准的更多详细信息，请参见“相机校准”部分。

　　不适用（未对齐）

　　通知尚未为当前照片估算外部相机方向参数。

　　除非执行下一步-照片对齐，否则加载到Metashape的图像将不会对齐。

　　通知将Camera Station类型分配给该组。

　　多光谱影像

　　Metashape支持处理保存为多通道（单页）TIFF文件的多光谱图像。基于主要通道执行多光谱图像的主要处理阶段，可由用户选择。在正交拼合输出期间，所有光谱带将一起处理以形成具有与源图像相同的频段的多光谱正交拼合带。

　　多光谱图像处理的总体过程与普通照片的常规过程没有什么不同，除了在将图像添加到项目中之后执行的附加主要通道选择步骤。为了获得最佳结果，建议选择尖锐且尽可能详细的光谱带。

　　选择主要频道

　　使用“工作流程”菜单中的“添加照片...”命令或“添加照片”工具栏按钮，将多光谱图像添加到项目中。

　　从“工作区”窗格的块上下文菜单中选择“设置主要通道...”命令。

　　在“设置主要通道”对话框中，选择要用作主要通道的通道，然后单击“确定”按钮。 Metashape窗口中的图像显示将根据主要通道选择进行更新。

　　[注意]注意

　　“设置主要通道...”命令也可用于RGB图像。您可以指示仅使用一个通道作为摄影测量处理的基础，或者对于要在处理中使用的所有三个通道，将参数值保留为默认值。

　　仅以GeoTIFF格式支持多光谱正马赛克输出。以其他格式导出时，将仅保存主频道。

　　刚性摄影机

　　Metashape支持处理使用在不同光谱范围内运行的多个同步摄像机捕获的多光谱数据集。在这种情况下，每个位置都有多个图像（平面），Metashape将估计每个平面的单独校准以及它们在相机装置中的相对方向。

　　默认假设是同步摄像机在空间中的位置相同。如果无法忽略摄像机之间的距离，则Metashape可以计算相对摄像机偏移。

　　计算同步摄像机的相对摄像机偏移

　　从工具菜单中选择相机校准命令。

　　切换到“从属偏移”选项卡。

　　选中适合位置选项。

　　活动摄像机的距离将与主摄像机（首先将其图像加载到项目中的摄像机）相关地计算。

　　要更改主摄像机，可以使用“摄像机校准”对话框左侧部分中显示的摄像机组的上下文菜单中的相应命令。

　　多平面布局是在将照片添加到块时形成的。它将反映用于存储图像文件的数据布局。因此，有必要事先适当地组织磁盘上的文件。以下数据布局可与Metashape一起使用：

　　来自每个位置的所有图像平面都包含在单独的多层图像中。多层图像的数量等于相机位置的数量。

　　来自所有摄像机位置的对应平面包含在单独的子文件夹中。子文件夹的数量等于平面的数量。

　　对于MicaSense摄像机的特殊情况（MicaSense RedEdge，Parrot Sequoia），不需要特殊的布局。在这种情况下，将根据可用的元数据自动将图像排列到相机和飞机中。

　　正确组织数据后，可以将其加载到Metashape中以形成多平面相机。确切的过程将取决于是否使用多层布局（变量a），多文件夹布局（变量b）或是否使用了MicaSense数据。

　　从多层图像创建块

　　从工作流菜单中选择添加照片...命令，或单击添加照片工具栏按钮。

　　在“添加照片”对话框中，浏览到包含多层图像的文件夹，然后选择要处理的文件。然后点击打开按钮。

　　在“添加照片”对话框中，选择数据布局“根据文件将多光谱摄像机创建为摄像机”。

　　使用多光谱摄像机创建的块将出现在“工作区”窗格中。

　　从多文件夹布局创建块

　　从工作流菜单中选择添加文件夹...命令。

　　在“添加文件夹”对话框中，浏览到包含带有图像子文件夹的父文件夹。然后单击选择文件夹按钮。

　　在“添加照片”对话框中，选择数据布局“从文件夹作为波段创建多光谱摄像机”

　　使用多光谱摄像机创建的块将出现在“工作区”窗格中。多光谱相机的标签将取自使用的第一个图像文件夹的图像文件名。

　　从MicaSense数据创建块

　　从工作流菜单中选择添加照片...命令，或单击添加照片工具栏按钮。

　　在“添加照片”对话框中，浏览到包含MicaSense图像的文件夹，然后选择要处理的文件。然后点击打开按钮。

　　在“添加照片”对话框中，选择“根据文件作为波段创建多光谱相机”。

　　使用多光谱摄像机创建的块将出现在“工作区”窗格中。多光谱相机的标签将从第一个波段图像文件名中获取。

　　创建具有多光谱相机的块后，可以按照与普通块相同的方式对其进行处理。对于这些块，将在适当的地方提供允许适当操作数据的其他参数。

　　视频数据

　　Metashape还允许进行视频数据处理，例如，这对于快速检查场景很有用。视频将被分为帧，这些帧将进一步用作3D重建的源图像。

　　导入视频文件

　　从文件菜单中选择导入视频命令。

　　在“导入视频”对话框中，您可以检查视频并设置帧的输出文件夹。

　　设置帧的文件名模式，并指示帧提取率。

　　单击确定按钮以自动提取帧并将其保存到指定的文件夹。从视频中提取的图像将自动添加到活动块中。

　　提取帧后，您可以按照图像的标准处理流程进行操作。

　　对齐照片

　　将照片加载到Metashape中之后，需要将它们对齐。在此阶段，Metashape为每张照片找到相机的位置和方向，并建立一个稀疏点云模型。

　　对齐照片集

　　从工作流菜单中选择对齐照片...命令。

　　在“对齐照片”对话框中，选择所需的对齐选项。完成后单击“确定”按钮。

　　将出现进度对话框，显示当前的处理状态。要取消处理，请单击“取消”按钮。

　　对准完成后，将显示计算的摄像机位置和稀疏点云。您可以检查对齐结果并删除位置不正确的照片（如果有）。要查看任意两张照片之间的匹配，请使用“照片”窗格中照片上下文菜单中的“查看匹配...”命令。

　　位置不正确的照片可以重新对齐。

　　重新对齐照片的子集

　　使用照片上下文菜单中的“重置相机对齐”命令，为错误放置的相机重置对齐。

　　在这些照片上设置标记（每张照片至少4个），并在已经对齐的子集中的至少两张照片上指示它们的投影。 Metashape会将这些点视为真实匹配。 （有关标记放置的信息，请参阅“设置坐标系”部分）。

　　选择要重新对齐的照片，然后使用照片上下文菜单中的“对齐选定的相机”命令。

　　将出现进度对话框，显示当前的处理状态。要取消处理，请单击“取消”按钮。

　　对准步骤完成后，如果需要，可以导出点云和估计的摄像机位置，以使用其他软件进行处理。

　　画面质量

　　输入不良，e。 G。模糊的照片可能严重影响对齐结果。为了帮助您从处理中排除聚焦不良的图像，Metashape建议使用自动图像质量估计功能。建议禁用质量值小于0.5个单位的图像，并将其排除在摄影测量处理之外，前提是其余照片覆盖要重建的整个场景。要禁用照片，请使用“照片”窗格工具栏中的“禁用”按钮。

　　Metashape估计每个输入图像的图像质量。该参数的值是根据图片最聚焦部分的清晰度来计算的。

　　估计图像质量

　　使用“照片”窗格工具栏上“更改”菜单中的“详细信息”命令，切换到“照片”窗格中的详细视图。

　　在“照片”窗格上选择所有要分析的照片。

　　右键单击所选照片，然后从上下文菜单中选择“估计图像质量”命令。

　　分析过程结束后，将在“照片”窗格的“质量”列中显示一个指示估计的图像质量值的数字。

　　对齐参数

　　以下参数控制照片对齐过程，可以在“对齐照片”对话框中进行修改：

　　准确性

　　较高的精度设置有助于获得更准确的摄像机位置估计。较低的精度设置可用于在较短的时间内获取大致的摄像机位置。

　　在“高精度”设置下，软件可以处理原始尺寸的照片，在“中等”设置下，图像按比例缩小4倍（每边2倍），在“低精度”下，源文件按比例缩小16倍，“最低值”意味着进一步缩小4倍以上。最高精确度设置将图像放大4倍。由于根据在源图像上发现的特征点估算出结点位置，因此放大源照片以精确定位结点可能很有意义。但是，由于相应的处理非常耗时，因此建议仅对非常清晰的图像数据建议使用“最高精确度”设置，并且大多数情况下是出于研究目的。

　　配对预选

　　大型照片集的对齐过程可能需要很长时间。此时间段的很大一部分用于匹配照片中检测到的特征。图像对预选择选项可能会由于选择要匹配的图像对子集而加快了此过程。在通用预选模式下，首先通过使用较低精度设置匹配照片来选择重叠的照片对。

　　在“参考预选”模式下，将根据测得的相机位置（如果有）选择重叠的照片对。对于倾斜的图像，必须在“参考”窗格的“设置”对话框中设置“地面高度”值（在同一坐标系中为相机坐标数据设置的平均地面高度），以使预选过程有效地进行。地面高度信息必须随附相机的偏航，俯仰，侧倾数据。偏航，俯仰，侧倾数据应在“参考”窗格中输入。

　　您可以同时打开这两个选项，以加快处理速度。

　　重置电流对齐

　　如果选中此选项，则所有领带，钥匙和匹配点将被丢弃，对齐过程将被取消。

　　从一开始就开始。

　　此外，可以调整以下高级参数。

　　关键点限制

　　数字表示在当前处理阶段要考虑的每个图像上的特征点的上限。使用零值可以使Metashape找到尽可能多的关键点，但是它可能会导致大量不太可靠的点。

　　扎点极限

　　数字表示每个图像的匹配点上限。使用零值不会应用任何联系点过滤。

　　涂上面膜

　　如果选择了对关键点应用蒙版选项，则先前在照片上蒙版的区域将从特征检测过程中排除。将蒙版应用于连接点选项意味着某些连接点将从对齐过程中排除。实际上，这意味着，如果至少在一张照片上遮盖了某个区域，则在对齐过程中，其余照片中描绘相同区域的相关关键点也将被忽略（连接点是一组已匹配的关键点作为同一3D点在不同图像上的投影）。这对于在仅使用一个遮罩的情况下抑制转盘拍摄场景中的背景很有用。有关使用口罩的更多信息，请参阅“使用口罩”部分。

　　自适应相机模型拟合

　　通过此选项，可以根据摄像机的可靠性估算值自动选择摄像机参数，并将其包括在调整中。对于具有强大摄像机几何形状的数据集，例如从四周各个侧面（包括不同级别）拍摄的建筑物图像，它有助于在初始摄像机对准期间调整更多参数。对于照相机几何形状较弱的数据集（例如典型的航空数据集），它有助于防止某些参数出现差异。例如，对于仅由对象覆盖的较小中央部分的数据集，估计径向变形参数是非常不可靠的。取消选中该选项时，Metashape将仅优化固定的参数集：焦距，主点位置，三个径向变形系数（K1，K2，K3）和两个切向变形系数（P1，P2）。

　　[注意]注意

　　联络点极限参数允许优化任务的性能，并且通常不会影响其他模型的质量。推荐值为4000。过高的联系点极限值可能会导致稠密点云模型的某些部分丢失。原因是Metashape仅为匹配点数超过一定限制的成对照片生成深度图。该限制等于100个匹配点，除非向上移动“在所讨论的照片与其他照片之间的最大匹配点数量的10％，仅考虑与边界框内的区域相对应的匹配点”。

　　在对齐过程之后，可以使用“工具”菜单中的“领带点-薄点云”命令来减少领带点的数量。结果，稀疏点云将变薄，但对齐方式将保持不变。

　　增量图像对齐

　　如果某些额外的图像应与已对齐的图像集合未对齐，则可以从“增量图像对齐”选项中受益。为了使其成为可能，必须遵循两个规则：1）场景环境不应有明显变化（照明条件等）； 2）在整个过程开始之前，不要忘记在“首选项”对话框的“高级”选项卡中打开“保留关键点”选项。

　　用已对齐的一组图像对对齐添加到块中的一些额外图像

　　使用“工作流程”菜单中的“添加照片”命令将其他照片添加到活动块中。

　　从工作流程菜单中打开对齐照片对话框。

　　为新添加的照片设置对齐参数。重要！取消选中“重置对齐方式”选项。

　　单击确定。 Metashape将考虑现有的关键点，并尝试将其与在新添加的图像上检测到的关键点进行匹配。

　　基于导入的相机数据生成点云

　　Metashape支持导入外部和内部相机方向参数。因此，如果精确的相机数据可用于项目，则可以将它们与照片一起加载到Metashape中，用作3D重建作业的初始信息。

　　导入外部和内部摄像机参数

　　从文件菜单中选择导入相机命令。

　　选择要导入文件的格式。

　　浏览到该文件，然后单击“打开”按钮。

　　数据将被加载到软件中。可以在“工具”菜单中的“相机校准”对话框的“调整”选项卡中检查相机校准数据。如果输入文件包含一些参考数据（某些坐标系中的相机位置数据），则该数据将显示在“参考”窗格的“查看估计”选项卡中。

　　相机数据可以以下格式之一加载：Metashape * .xml，BINGO * .dat，Bundler * .out，Autodesk FBX（* .fbx），VisionMap详细报告* .txt，Realviz RZML * .rzml。

　　数据加载后，Metashape将提供构建策略