Reconstruct3D - 3D-реконструкция

Обзор

Интерфейс Reconstruct3D используется для генерации 2D и 3D моделей из результатов воздушной триангуляции. Обычно используется с ReconstructAT для завершения полного рабочего процесса реконструкции. Этот интерфейс поддерживает множественные форматы вывода, блочную обработку и детальное управление параметрами.

Применимые сценарии

Генерация 3D моделей из результатов воздушной триангуляции
Генерация ортофотопланов и цифровых моделей поверхности
Блочная реконструкция для данных большого масштаба
Необходимость в специфических форматах вывода

Использование интерфейса

Использование командной строки

reconstruct_full_engine.exe -reconstruct_type 2 -task_json 3d_config.json

Описание параметров

reconstruct_type: Фиксированное значение 2 (обозначает Reconstruct3D)
task_json: Путь к файлу конфигурации

Параметры конфигурации

Обязательные параметры

Параметр	Тип	Описание
`license_id`	int	Код лицензии SDK, унифицированный как 9200
`working_dir`	string	Рабочая директория (должна совпадать с воздушной триангуляцией)
`gdal_folder`	string	Путь к данным GDAL
`input_image_type`	int	Тип изображения: 1=RGB, 2=Мультиспектральный, 3=Инфракрасный
`image_meta_data`	JSON Array	Информация метаданных входных изображений
`resolution_level`	int	Точность реконструкции: 1=Высокая точность, 2=Средняя точность, 3=Низкая точность

Опциональные параметры

Базовые параметры

Параметр	Тип	По умолчанию	Описание
`reconstruct_mode`	int	0	Режим реконструкции: 0=Общая сцена, 1=Окружающая сцена, 2=Сцена линии электропередач
`min_avali_memory_size`	double	0	Минимальный размер доступной памяти (GB), используется для контроля количества блоков
`fast_mode`	bool	false	Быстрый режим, улучшает эффективность, но снижает детализацию
`keep_undistort_images`	bool	false	Сохранять ли неискаженные изображения

Управление форматом вывода

Параметр	Тип	По умолчанию	Описание
`generate_osgb`	bool	false	Генерировать 3D модель в формате OSGB
`generate_3d_tiles`	bool	false	Генерировать формат 3D Tiles (b3dm)
`generate_las`	bool	false	Генерировать облако точек в формате LAS
`generate_pc_ply`	bool	false	Генерировать облако точек в формате PLY
`generate_pc_osgb`	bool	false	Генерировать облако точек LOD в формате OSGB
`generate_pc_pnts`	bool	false	Генерировать облако точек LOD в формате pnts
`generate_obj`	bool	false	Генерировать текстурированную сетку в формате OBJ
`generate_ply`	bool	false	Генерировать текстурированную сетку в формате PLY
`generate_geotiff`	bool	false	Генерировать ортофотоплан в формате GeoTIFF
`generate_tile_2D`	bool	false	Выполнить нарезку тайлов на ортофотоплане
`generate_2D_from_3D_model`	bool	false	Генерировать 2D ортофотоплан из 3D модели

Расширенные параметры

Параметр	Тип	По умолчанию	Описание
`use_draco_compression`	bool	true	Использовать ли сжатие Draco для 3D Tiles
`tex_image_type_3dtiles`	int	0	Формат текстуры 3D Tiles: 0=JPEG, 1=WebP
`use_gcj02`	bool	false	Конвертировать ли тайлы ортофотоплана в систему координат GCJ02
`coordinate_system_3d`	JSON	-	Система координат для 3D вывода
`coordinate_system_2d`	JSON	-	Система координат для 2D вывода
`roi_for_2d`	JSON	-	Область интереса для 2D реконструкции
`roi_for_3d`	JSON	-	Область интереса для 3D реконструкции
`roi_coordinate_system`	JSON	WGS84	Система координат для ROI

Описание структуры данных

Метаданные камеры

{
  "id": 1,                     // Уникальный ID камеры
  "meta_data": {
    "camera_name": "Camera-1",    // Имя камеры
    "projection_model": 0,       // Модель проекции (опционально)
    "width": 4000,              // Ширина сенсора (пиксели)
    "height": 3000,             // Высота сенсора (пиксели)
    "parameters": [             // Внутренние параметры камеры (массив из 10 элементов)
      // fx, fy, cx, cy, k1, k2, p1, p2, k3，placeholder_param
    ]
  }
}

ROI (Область интереса)

{
  "boundary": [              // Граница 2D полигона (против часовой стрелки)
    [x1, y1],
    [x2, y2],
    [x3, y3]
    // ...
  ],
  "min_z": 100.0,           // Минимальная высота (опционально)
  "max_z": 500.0            // Максимальная высота (опционально)
}

Настройки системы координат вывода

{
  "coordinate_system_3d": {
    "type": 3,              // Проекционная система координат
    "epsg_code": 32650      // UTM Zone 50N
  },
  "coordinate_system_2d": {
    "type": 2,              // Географическая система координат
    "epsg_code": 4326       // WGS84
  }
}

Примеры полной конфигурации

Базовая 3D реконструкция

{
  "license_id": 9200,
  "working_dir": "C:/Projects/3D_Task",
  "gdal_folder": "C:/MipMap/SDK/data",
  "input_image_type": 1,
  "resolution_level": 2,
  "image_meta_data": [
    {
      "id": 1,
      "path": "C:/Images/DJI_0001.JPG"
    },
    {
      "id": 2,
      "path": "C:/Images/DJI_0002.JPG"
    }
  ],
  "generate_osgb": true,
  "generate_3d_tiles": true,
  "generate_las": true,
  "generate_geotiff": true
}

Конфигурация высокоточной реконструкции

{
  "license_id": 9200,
  "working_dir": "C:/Projects/HighQuality_3D",
  "gdal_folder": "C:/MipMap/SDK/data",
  "input_image_type": 1,
  "resolution_level": 1,      // Максимальная точность
  "reconstruct_mode": 0,      // Общая сцена
  "image_meta_data": [...],
  "generate_osgb": true,
  "generate_3d_tiles": true,
  "generate_obj": true,
  "generate_geotiff": true,
  "generate_tile_2D": true,
  "coordinate_system_3d": {
    "type": 3,
    "epsg_code": 32650        // UTM 50N
  },
  "coordinate_system_2d": {
    "type": 2,
    "epsg_code": 4326         // WGS84
  }
}

Блочная реконструкция данных большого масштаба

{
  "license_id": 9200,
  "working_dir": "C:/Projects/LargeScale_3D",
  "gdal_folder": "C:/MipMap/SDK/data",
  "input_image_type": 1,
  "resolution_level": 2,
  "min_avali_memory_size": 16.0,  // Ограничить каждый блок максимум 16GB памяти
  "image_meta_data": [...],
  "roi_for_3d": {
    "boundary": [
      [114.12, 22.12],
      [114.13, 22.12],
      [114.13, 22.13],
      [114.12, 22.13]
    ],
    "min_z": 0,
    "max_z": 500
  },
  "generate_3d_tiles": true,
  "use_draco_compression": true,
  "tex_image_type_3dtiles": 1    // Использовать сжатие текстуры WebP
}

Конфигурация специальной сцены

Реконструкция окружающего объекта

{
  "license_id": 9200,
  "working_dir": "C:/Projects/Object_3D",
  "gdal_folder": "C:/MipMap/SDK/data",
  "input_image_type": 1,
  "resolution_level": 1,
  "reconstruct_mode": 1,      // Режим окружающей сцены
  "image_meta_data": [...],
  "generate_obj": true,
  "generate_ply": true,
  "coordinate_system_3d": {
    "type": 1               // Локальная система координат
  }
}

Генерация только ортофотоплана

{
  "license_id": 9200,
  "working_dir": "C:/Projects/Ortho_Only",
  "gdal_folder": "C:/MipMap/SDK/data",
  "input_image_type": 1,
  "resolution_level": 2,
  "image_meta_data": [...],
  "generate_geotiff": true,
  "generate_tile_2D": true,
  "generate_2D_from_3D_model": true,
  "roi_for_2d": {
    "boundary": [...]       // Указать протяженность ортофотоплана
  },
  "coordinate_system_2d": {
    "type": 3,
    "epsg_code": 32650
  }
}

Результаты вывода

Вывод 3D модели (`products/3D/`)

model-osgb/ - Модель и LOD в формате OSGB
model-b3dm/ - Формат 3D Tiles (с tileset.json)
model-obj/ - Модель и текстуры в формате OBJ
point-las/ - Облако точек в формате LAS
point-ply/ - Облако точек в формате PLY
point-osgb/ - Облако точек LOD в формате OSGB
point-pnts/ - Формат облака точек 3D Tiles

Вывод 2D продукта (`products/2D/`)

geotiffs/ - Ортофотоплан и DSM в формате GeoTIFF
dom_tiles/ - Тайлы ортофотоплана
dsm_tiles/ - Тайлы цифровой модели поверхности

Промежуточные результаты (`milestones/`)

undistorted/ - Неискаженные изображения (если сохранены)
depth_maps/ - Карты глубины
mesh/ - Промежуточные данные сетки

Описание уровня разрешения

Уровень	Описание	Относительное время обработки	Сценарии применения
1	Сверхвысокая точность	3-5x	Профессиональная съемка, охрана культурного наследия
2	Высокая точность	1x	Общие инженерные приложения
3	Быстрый предпросмотр	0.2-0.3x	Быстрая валидация, предпросмотр

Баланс между точностью и эффективностью

resolution_level=1: Максимальная геометрическая детализация и четкость текстуры
resolution_level=2: Баланс качества и эффективности, рекомендуется для большинства приложений
resolution_level=3: Быстрая обработка, подходит для предварительной валидации

Лучшие практики

1. Управление памятью

Для данных большого масштаба:

{
  "min_avali_memory_size": 24.0,  // Установить в зависимости от доступной памяти
  "resolution_level": 2            // Рассмотреть снижение точности
}

2. Выбор формата вывода

Веб-отображение: Использовать 3D Tiles + сжатие Draco
ГИС анализ: Генерировать GeoTIFF и LAS
Профессиональное ПО: Использовать формат OSGB
Редактирование и обработка: Экспортировать OBJ или PLY

3. Настройки системы координат

3D модели обычно используют проекционные системы координат (например, UTM)
Ортофотопланы могут использовать географические или проекционные системы в зависимости от потребностей
Рассмотреть использование WGS84 для веб-приложений

4. Использование ROI

Использовать ROI, сгенерированный из воздушной триангуляции, как основу
Корректировать диапазон в соответствии с потребностями
Установить отдельные ROI для 2D и 3D

Оптимизация производительности

Быстрая обработка

{
  "resolution_level": 3,
  "fast_mode": true,
  "generate_3d_tiles": true,  // Генерировать только необходимые форматы
  "use_draco_compression": true
}

Высококачественный вывод

{
  "resolution_level": 1,
  "fast_mode": false,
  "keep_undistort_images": true,  // Сохранить промежуточные результаты для проверки
  "generate_obj": true,            // Генерировать высококачественную сетку
  "generate_geotiff": true
}

Часто задаваемые вопросы

В: Ошибка "Невозможно найти результаты воздушной триангуляции"

О: Убедиться:

working_dir тот же, что использовался в ReconstructAT
Воздушная триангуляция завершена успешно
Директория milestones содержит файл mvs.xml

В: Ошибка нехватки памяти

О:

Установить min_avali_memory_size для ограничения использования памяти
Снизить resolution_level
Использовать DivideTiles для предварительного блокирования

В: Неправильные координаты вывода

О:

Проверить настройки coordinate_system_3d/2d
Подтвердить, что система координат ROI соответствует данным
Проверить корректность пути к данным GDAL

Следующие шаги

Проверить Детали формата вывода
Изучить Блочную обработку для данных большого масштаба
Изучить Базовые концепции для оптимизации качества реконструкции

Примечание: Reconstruct3D предоставляет богатые варианты вывода. Рекомендуется сначала проводить валидацию с низкой точностью, затем переходить к высококачественной реконструкции.

Обзор​

Использование интерфейса​

Использование командной строки​

Описание параметров​

Параметры конфигурации​

Обязательные параметры​

Опциональные параметры​

Базовые параметры​

Управление форматом вывода​

Расширенные параметры​

Описание структуры данных​

Метаданные камеры​

ROI (Область интереса)​

Настройки системы координат вывода​

Примеры полной конфигурации​

Базовая 3D реконструкция​

Конфигурация высокоточной реконструкции​

Блочная реконструкция данных большого масштаба​

Конфигурация специальной сцены​

Реконструкция окружающего объекта​

Генерация только ортофотоплана​

Результаты вывода​

Вывод 3D модели (products/3D/)​

Вывод 2D продукта (products/2D/)​

Промежуточные результаты (milestones/)​

Описание уровня разрешения​

Баланс между точностью и эффективностью​

Лучшие практики​

1. Управление памятью​

2. Выбор формата вывода​

3. Настройки системы координат​

4. Использование ROI​

Оптимизация производительности​

Быстрая обработка​

Высококачественный вывод​

Часто задаваемые вопросы​

В: Ошибка "Невозможно найти результаты воздушной триангуляции"​

В: Ошибка нехватки памяти​

В: Неправильные координаты вывода​

Следующие шаги​