作者：文博小马哥

自从有了基于影像的三维建模工具，给文博行业文物数字化工作带来了非常大的方便，尤其是博物馆藏品、古建筑、大遗址保护及考古从业人员，不再害怕复杂的三维操作流程，轻松拍一些照片，自己就能创建考古或者文物模型、还可以输出遗址平面图、探方剖面图等等数据。其中最受欢迎的工具莫过于PhotoScan，这是一款优秀的三维建模软件，在文物数字化工作中大量使用，那除了PhotoScan之外究竟还有哪些工具是目前主流的影像三维建模工具呢，优缺点又是什么呢，针对文博行业的业务特点，小马哥推荐给大家以备不时之需。

1

Agisoft potoscan

俄罗斯Agisoft公司的软件产品PhotoScan是一款基于影像自动生成高质量三维模型的优秀实景建模软件，这对于3D建模需求来说实在是一把利器。

PhotoScan无需设置初始值，无须相机检校，它根据最新的多视图三维重建技术，可对任意照片进行处理，无需控制点，而通过控制点则可以生成真实坐标的三维模型。照片的拍摄位置是任意的，无论是航摄照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。

展开全文

PhotoScan可生成高分辨率真正射影像（使用控制点可达5cm精度）及带精细色彩纹理的DEM模型。完全自动化的工作流程，即使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。

主要特点：易上手、操作步骤流程简单；推荐做对坐标系统无特殊要求、数据量不是特别大的模型；单体文物模型、探方模型和探方剖面图；

优点：①灵活的非线性处理，很多可配置的选项，原始影像非常糟糕也可以获得可接受的结果；②自动生成出色质量的DTM。③还可以适用于非地理对象，创建复杂的3D模型；④支持大量文件格式，可以导出第三方软件执行某些任务的中间结果，然后导入到PhotoScan中以继续处理。⑤平铺模型生成；⑥密集点云编辑和分类。

缺点：①没有预先存在的方案，用户必须自己创建他们；②很难掌握“高级”功能；③没有自动场景分割。大场景必须评估范围和资源以手动将其分割。④软件数据加载量有限，大型项目不适合处理。

2

ContextCapture（Smart3D）

ContextCapture原名Smart3D，2011年， 两位博士让·飞利浦·庞斯(Jean-Philippe Pons)和雷诺·卡拉文(Renaud Keriven)在法国索菲亚安提波利斯科技园联合创立了Acute3D公司，其主打的产品就是Smart3D Capture。是一款具有突破性的摄影测量产品，能够将来自于从智能手机到激光雷达的任何源头的影像数据，处理成与真实环境一致的三维虚拟场景。还可以通过融合多源数据，增强了模型细节的能力：将航空与街景等方式获取的多视角影像同时进行融合处理，生成具有更精细结构的文物数字化三维模型，从而弥补了单独通过航空倾斜或者街景方式获取数据进行建模造成的模型细节缺失问题。

2015年2月，三维软件巨头Bently公司收购了Acute3D，Smart3D Capture也随之纳入Bently旗下，之后更名后ContextCapture，只要有一部相机即可充分捕捉现实，而且数据不再是大量离散点云，而是三维的现实网格，这与工程建模有异曲同工之妙，容易与真实背景相匹配。ContextCapture有两个版本，一个是普通版ContextCapture，另一个是中心版ContextCapture Center。顾名思义，后者可以进行集群计算，而且提供了水面约束功能以及提供SDK，而普通版除了没有这些功能外，对数据量也有要求。ContextCapture目前也成为影像建模中应用最广泛的软件，大量用于测绘、建筑设计、工业、文物保护等行业。

主要特点：支持海量数据解算，适合处理大型项目；推荐做大遗址测绘、大范围考古三维建模等后期需要对接地理信息系统的项目、多源数据整合项目；

优点：①生成非常高质量的3D模型；②生成切片模型；③支持视频处理，从视频中提取像片；④分布式集群处理模式

缺点：①对用户要求高，具备一定软件应用基础，熟悉测绘；②将一个程序分为ContextCapture Master，ContextCapture Viewer和ContextCapture Engine三种不同的应用程序，使用不方便；③ContextCapture Viewer只能显示3D模型，其他处理结果只能导出到另外的软件查看。④使用关联点和GCP很不方便；⑤无法创建DEM。

3

Pix4Dcapture

瑞士Pix4D公司的产品Pix4Dmapper， 是EPFL(瑞士洛桑联邦理工学院) 计算机视觉实验室近10年的研究成果转化，是一款专业的航空摄影测量软件，可以实现无人机自动航测功能，集全自动、快速、专业精度等多功能于一体，帮助用户实现单机服务和云计算功能，快速的生成最精准的报告。无需专业知识，无需人工干预，支持多达10000张影像同时处理，在同一工程中处理来自不同相机的数据，多架次、大于2000张数据全自动处理，软件拥有自动正射影像的功能，从而能够自动进行三维建模。

Pix4Dmapper从数据采集到DOM、DSM及三维模型生产都有涉及。但是三维效果相对于ContextCapture来说还是有些差距，但正射影像(DOM)生成更胜一筹。Pix4Dmapper生成的DOM导出时是已经做好镶嵌的，省去了在GIS软件中做镶嵌的步骤(CC生成的DOM需要在GIS软件中再做处理)。如果是用来做正射影像生产工作，小编推荐使用pix4D。Pix4D还有移动端采集APP +Web端展示+云计算+本地端处理及展示，也是Pix4D软件突出的特点。

主要特点：高度自动化的计算，如果你的考古数字化项目只需要输出正射影像数据选它就没错了，正射影像效率高，效果好。数字高程模型（DEM）生成功能也非常强大；

优点：①易学，入门门槛低；②界面直观；③图像处理过程完全自动化，无需任何用户干预即可运行；④正射影像强大；

缺点：①用户对处理的影响有限。没有办法解决并调整中间结果。可能无法从有缺陷的数据或复杂场景中获得满意的结果。②地形模型质量有限，无法获得高质量的地形模型。

--------------------------------------------

前面几个都是国外研发的三维影像建模的软件平台，虽说影像建模的技术日趋成熟，但是目前国内大多数三维重建平台都还处在科研或是在二次开发应用服务上，真正具备自有核心算法的国产软件少之又少，更别说应用在大规模生产项目上，小马哥也给大家推荐几款优秀的国产平台。

4

Altizure

Altizure看名字以为是一款国外产品，但实际上这个是一款国人研发的软件平台，由香港科技大学视觉计算与图像科学中心多年研究成果转化，2015年开始在国内进行商业应用。Altizure最早是一个基于云服务的三维实景建模平台，把无人机、相机、手机等照片上传到云服务器，不需要其他操作。即可把图片转换为实景和物体的真三维模型。主要就是服务于摄影爱好者、无人机发烧友、摄影测量学专家、建筑师等人群。用户群体非常庞大，据说100多个国家都有用户。因为只需要在网页上传数据即可，不需要下载软件，也不需要其他操作，大大拉近了和一般公众的距离。但是2020年10月Altizure因为各种原因关闭了在线云计算和展示服务，何时恢复还尚未知晓。

目前Altizure还提供本地解算服务，需要购买Altizure本地服务器，把数据拷贝至服务器就可以生产出高精度的三维实景模型，不再占用其他计算机资源，还支持模型的二次开发应用。软件功能为图片输入全自动建模、云端处理、在线发布、管理、编辑等多种功能，应用于各个行业。

主要特点：0基础的考古数字化人群，丢照片进去就可以生成模型了；不想占用自己电脑资源、也不想使用云服务的；

优点：①人工干预少，基本是一键成模；②模型效果震撼；③不占用计算机资源；④支持海量数据的运算；

缺点：①用户二次编辑比较困难，对于外业数据标准比较高；②价格相比较贵(当然，可能大家都用教育版的原因)；

5

大疆智图

众所周知无人机行业的霸主是大疆，全球都有大量用户使用大疆的无人机进行航拍、测绘工作，包括文化遗产数字化工作。除了普通公众之外，大疆自然也不会放过行业应用这个香馍馍，2019年3月推出了大疆智图，就是针对行业数据生产应用而开发。软件提供自主航线规划、飞行航拍功能，并能将无人机采集的数据转为数字化二维正射影像与三维模型，一站式帮助用户全面提升航测内外业作业效率，将真实场景转化为数字资产，以满足多种行业应用需求。

对于使用大疆无人机的用户来说，大疆智图毫无疑问是一个无缝对接的产品，在航线规划、实时的正射影像生成，小面积的实实时三维模型快速生产，都是非常强大的，速度快了，但是模型质量还需要提升。毕竟成果的最终质量才是大家关注的核心，当然有这样头部企业的加入，也代表了未来三维重建的一个研究、应用方向，也让用户有了更多选择。大疆官方网站上提供了包括基础版、进阶版、专业版、电力版等多个版本提供给不同需求的用户，感兴趣的也可以申请试用体验。

主要特点：对航线规划不熟悉的人使用非常方法，实时的二维图像，避免了外业测区不够带来的返工；地形起伏比较大，植被茂密的地方航线规划；着急想快速生成可浏览模型的项目；对多光谱数据有需求的项目；

优点：①航线编辑直观方便；②实时生产正射影像图；③支持三维航线规划；

缺点：①正射影像、模型质量还需提高；②价格较高，基础版只有航线规划功能，还没有建模功能就需要7999元/年（要知道很多数据采集软件都是免费的）；

除了以上推荐的软件之外，还有包括OneButton、Inpho UASMaster、SkylineGloe-photoMesh、3DCloud、Autodesk 123D Catch（貌似已经停止服务）等软件平台，但是行业影响力、用户数量或商业化服务方面都远远不及以上几个，百花争艳的三维重建市场，未来又会带给我们什么样的惊喜，我们也拭目以待。

如果你需要对影像建模的软件功能深入了解，或使用三维软件过程中有什么疑问，也欢迎和我们交流。

*本文内容为作者提供，不代表文博前沿立场；

*原创文章未经作者许可，严禁转载

*文中部分图片来源于网络，如有侵权请联系删除