三维图像重建的方法有哪些（22个最流行的摄影测量）

摄影测量是一种通过从照片创建 3D 模型来获取环境中真实世界对象的可靠数据的技术。从图像中提取 2D 和 3D 数据，并与对象、建筑物或地形的重叠照片一起转换为数字 3D 模型。 这允许捕捉大型物体，甚至是风景，否则无法扫描。 因此，测量员、建筑师、工程师和承包商经常使用摄影测量来创建地形图、网络或点云。

摄影测量软件有多种形状和形式。 当然，也有适合工业和工程应用的商业解决方案。 但是，如果你想尝试一下，也有很多程序和应用程序可以免费下载。 你只需要相机或手机拍照，如果你有 3D 打印机，甚至可以在之后打印你的模型。

1、PhotoCatch

• 类型：近距摄影测量
• 输出格式：.usdz
• 价格：免费

PhotoCatch 是首批基于 Apple 新的 Object Capture API 的应用程序之一，可在 macOS Monterey 上使用。 它是完全免费的，允许你在几分钟内使用 iPhone 或 iPad 扫描 3D 对象。 该过程简单明了，用户友好，实际扫描只需几分钟。

但请注意，编译数据需要配备 M1 芯片的 Mac 或配备 16GB Ram 的 Intel Mac 以及配备至少 4GB VRAM 的 AMD GPU。 如果你不具备这种配置，PhotoCatch除了提供云计算服务外，还提供网页版。 一种型号的价格为 1.99 美元起，具体取决于上传图片的数量。 PhotoCatch 还支持直接导出到 Sketchfab，其中展示了许多模型并可供下载。

社区反馈非常积极，甚至完全不熟悉摄影测量的用户也报告说他们能够创建成功的扫描。 如果你满足硬件要求或不介意花几美元在云中完成计算，可以尝试一下。

2、KIRI Engine

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：obj、mtl、jpeg
• 价格：免费

虽然 iOS 用户在摄影测量应用程序方面有多种选择，但 Android 用户的选择要有限得多。 我们认为，KIRI Engine 是为数不多的在使用 Android 手机时提供不错结果的服务之一。

该应用程序是免费的，但是，为了能够下载你创建的扫描件，需要注册。 此外，你每周只能获得 3 个下载令牌。 这意味着你要么被限制每周只能下载 3 个模型，要么需要为每个额外的令牌支付 0.99 美元。

虽然该应用程序远非完美，尤其是与 iOS 同类应用程序相比，但如果你想使用 Android 设备进行摄影测量，我们仍然认为它是最佳选择之一。

3、COLMAP

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：ply、vrml
• 价格：免费

COLMAP 是一款免费的摄影测量软件，可从 Github 下载。 你可以从命令行运行它，也可以像任何其他带有 GUI 的程序一样以执行方式运行它。 与此列表中的大多数其他摄影测量软件一样，COLMAP 可以从单相机或立体设置自动重建 3D 对象。

然而，由于它是由研究人员创建的程序，COLMAP 还包括许多非常高级的选项。 对于想要快速生成 3D 网格的用户来说，这些不是强制性的，但它们肯定会提高质量。 例如，你可以定义用于捕获图像的相机类型。 对于可以调整以获得最佳结果的特征提取过程也是如此。 虽然该程序可以导出 3D 网格，但你只能使用密集点云视口。 要清理和细化 3D 网格，需要使用 MeshLab 等其他程序。

4、Meshroom

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：abc、obj
• 价格：免费

Meshroom 是一款免费的开源摄影测量软件，它基于 AliceVision 框架。 有了它，你可以使用从不同角度拍摄的物体的大量图像生成 3D 模型。 该软件计算表面点之间的距离并创建对象网格。

该程序围绕一个易于使用的、基于节点的工作流程构建，该工作流程连接所有步骤以生成 3D 模型。 这些必须在其他一些程序中单独激活，但由于它们在 Meshroom 中形成了一个节点管道，所以只需单击一下。

但是，当你只需要一个按钮时，拥有这个精心设计的管道有什么意义呢？ 这些节点中的每一个都可以调整以获得你想要的结果。 例如，选择纹理节点以设置纹理贴图的分辨率以适应应用程序，从移动游戏到高分辨率渲染。 在这个免费的摄影测量软件上投入的时间越多，你的结果就会越好。

如果你是 Autodesk Maya 用户，则可以安装网站上提供的免费 Meshroom 插件，以便直接在 3D 建模器中使用该软件。

5、MicMac

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：geotiff、ply、xml
• 价格：免费

MicMac 是一款免费的开源摄影测量软件，由法国国家地理研究所和法国国家地理科学学院开发。 其复杂的功能集主要适合专业或学术用户，但也可供普通用户使用。 作为不断教学经验和研究的产物，MicMac 已证明自己是一种多功能工具，已成功应用于制图、环境保护、林业、文化遗产保护和私营行业。

使用 MicMac，可以生成 3D 模型和正射图像。 摄影测量软件还可以处理任何类型的对象和您扔给它的任何类型的比例。 它既可以测量大片土地，也可以扫描小物体。 此外，它还可以处理近景图像和航拍镜头。 提供的一些编辑工具甚至使其成为计量和现场测量的可行解决方案。 MicMac 的网站提供详细的指南和教程，可让你立即上手。

6、OpenMVG

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：ply
• 价格：免费

OpenMVG 是一个针对摄影测量的库，在多视图几何 (MVG) 社区和计算机视觉科学家中很受欢迎。 它倾向于关注摄影测量的运动结构 (SfM) 技术，并围绕它构建了许多集成工具。

它的所有功能和模型都经过测试，以确保它们在现实生活中正常工作。

此摄影测量管道需要编译并需要一些计算机知识才能启动和运行。 尽管如此，OpenMVG 以社区为中心的可访问性使其成为适合其他摄影测量工具工作流程的便捷工具。

7、Regard3D

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：obj、ply
• 价格：免费

Regard3D 是一款免费的开源摄影测量软件，它使用运动结构 (SfM) 方法将物体的不同角度的照片转换为 3D 模型。

它是一款引人注目的软件，提供了一个广泛的工具集，用于在生成 3D 网格之前使用彩色顶点或纹理编辑点云。

但是，在获得你想要的结果之前，可能需要一段时间才能适应并熟悉可以在 Regard3D 中调整的所有设置和参数。 尽管如此，即使你是摄影测量软件的新手，这也是一个很好的起点：Regard3D 的网站提供了快速入门所需的所有指南和教程。

8、VisualSFM

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：ply
• 价格：免费

顾名思义，VisualSFM 是一种摄影测量软件，它使用运动结构 (SfM) 方法生成点云。 用户可以选择使用命令行或 GUI。 该程序可以检测和匹配特征并调整捆绑包。

VisualSFM 由 Google 的软件工程师 Changchang Wu 创建，是 Wu 自己以及该领域其他人的研究的一部分。 尽管顽固的摄影测量爱好者可能会疯狂地使用数十个参数设置来调整结果，但创建点云的基本过程不超过四次单击按钮。 请注意，此程序仅对个人、非营利或学术用途免费。

8、3DF Zephyr

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：ply, obj, fbx, pdf 3D, u3d, dae, pts, ptx, XYZ, txt, las, e57
• 价格：$300 /月

这款专业的摄影测量软件专为用户友好性而打造。 它的 UI 降低了初学者的进入门槛，并通过易于使用的向导来解释过程并帮助选择正确的设置，从而有助于生成 3D 扫描。 尽管如此，有经验的用户可以进行大量调整以优化结果，并从广泛的导出选项到多种文件格式中获益。

与其他尖端解决方案一样，3DF Zephyr 能够将摄影测量数据与激光扫描对齐。 这样，你可以提高 3D 模型的精度，同时保留纹理贴图。 虽然通常的过程是完全自动的，但你可以手动干预以在 CAD 程序中处理你的扫描。 3DF Zephyr 允许你使用图像作为参考来绘制形状。 此原生 CAD 模型可以发送到 Autodesk Revit 等程序以进行 BIM 建模。

这款摄影测量软件的最大优点是你可以下载免费版本。 付费版本之间的区别在于用于重建的 50 张图像上限和更小范围的编辑工具。 专业人员还应该查看高级版本中的 GIS 和测量工具。

9、Autodesk ReCap

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：asc, cl3, clr, e57, fls, fws, isproj, las, pcg, ptg, pts, ptx, rds, txt, xyb, xyz, zfs, zfprj
• 价格：$360/年

ReCap 是“现实捕捉”的首字母缩写词。 与其他 Autodesk 产品一样，此产品是为集成到依赖多种工具的工作流程而开发的。 因此，你可以将结果作为点云或网格导出到 CAD 和 BIM 软件中。 该软件有两种基本模式——一种用于航空摄影测量，另一种用于近景摄影测量。 除了照片，ReCap 还可以处理激光扫描并将它们与基于照片的项目对齐以生成 3D 模型。 尽管 ReCap 可以自动配准图像，但它允许你手动选择以增强整体效果。

除了以 3D 形式捕捉大型结构外，这款摄影测量软件还配备了高质量的分析工具、高级编辑、无人机/无人机照片的飞行功能以及协作工具。 ReCap 还附带了几种旨在处理扫描的数据服务。 最重要的数据服务是自动清理，它会自动识别和删除不需要的点，例如意外拍摄的人和移动物体。 另一项有益的服务是将扫描数据转换为可以导出以在其他应用程序中处理的网格。

10、Agisoft Metashape

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：fbx
• 价格：$179

Agisoft Metashape — 以前称为 Agisoft Photoscan — 是一款专业的摄影测量软件，是 GIS 应用程序、文化遗产文档、游戏开发和视觉效果制作的热门选择。 它适用于近景摄影测量和航空摄影测量。

该程序包括用于在生成 3D 网格之前编辑点云的综合工具。 这包括点云的自动分类以自定义几何重建。 这意味着，摄影测量软件可以区分建筑物和树木等不同的对象，让你可以过滤它们。

Metashape 使用社区驱动的数据来改进算法和机器学习，从而改进了以前迭代的处理时间和捕获质量。 随着时间的推移，理论上，程序使用的越多，它就会不断改进。

此外，广泛的测量工具使矿业公司、测量员和其他人能够进行体积测量。 其他令人惊叹的功能之一是可以编辑 4D 模型，这意味着整个场景可以 3D 形式记录并进行操作。

11、Bentley ContextCapture

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：3ms, 3sm, kml, dae, fbx, obj, dae, stl
• 价格：$3647
• 下载地址：https://www.bentley.com/de/products/brands/contextcapture

另一个发布了自己对摄影测量软件的看法的主要 3D 软件开发商是 Bentley。 鉴于 Bentley 的复杂 BIM 和 CAD 软件工具组合，其 ContextCapture 可以生成整个城市景观的 3D 模型也就不足为奇了。 因此，该程序适用于大型基础设施项目和大型场地。

向导可以指导用户完成整个过程，从而使创建 3D 模型变得容易。 ContextCapture 支持将航空摄影生成的模型与街道拍摄的详细图像相融合，以增加细节。 或者，用户可以将摄影测量与激光扫描相结合以提高精度。

为了理解你的数据，此摄影测量软件提供了 ContextCapture Editor。 它使用户能够编辑网格、生成横截面、提取地面和断开线。 当然，你可以丰富模型 GIS 和工程数据以支持设计过程。 渲染 3D 动画和 3D 模型的漫游以创建引人入胜的演示文稿。

12、Correlator3D

• 类型：航空摄影测量
• 输出格式：.asc, geotiff, .las
• 价格：$295 /月

Correlator3D 由 Simactive 制作，是一个端到端的摄影测量软件包。 它专注于航拍图像。 该软件同样能够处理来自无人机、飞机和卫星的数据。 如果你对地形比对地形更感兴趣，Correlator3D 有一个强大的自动化工具，可以将你的数字表面模型 (DSM) 转换为数字地形模型 (DTM)。 你还可以创建正射镶嵌和 3D 模型。

Correlator3D被私营公司和政府广泛使用，并提供免费试用。

13、DroneDeploy

• 类型：航空摄影测量
• 输出格式：dxf, GeoTIFF, las, obj, xyz
• 价格：$329 /月

DroneDeploy 是一款简单易用的航空摄影测量软件，涵盖从飞行到成品 3D 模型的整个过程。 该解决方案包含两个应用程序：

第一个是用于控制无人机飞行路径的移动应用程序。 在交互式地图上定义您要扫描的区域并设置无人机将遵循的方向。 该应用程序控制从起飞到降落的整个飞行过程。

第二个应用程序是基于云的，可以使用无人机拍摄的图像创建 3D 模型和地图。可以根据你的特定需要从各种处理模式中进行选择。 你可以在四个地图图层中查看结果，这些图层为你提供有关植物健康和海拔的信息。 此外，DroneDeploy 配备了强大的工具，可让你测量距离、面积和体积。 要充分利用你的数据，可以从 DroneDeploy 应用市场添加其他功能。

DroneDeploy 生态系统仅兼容 DJI 无人机。

14、Elcovision 10

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：各种已知格式
• 价格：咨询

1986 年推出时，Elcovision 10 是世界上第一个用于 PC 的摄影测量系统。 多年来，Elcovision 10 一直是一款创新且功能强大的软件，但今天真正突出的功能是它的通用图像文件兼容性。 该软件背后的公司 PMS AG 声称 Elcovision 10 可以读写所有已知类型的图像文件。

更重要的是，凭借在图像的每个像素上创建 3D 点的能力，Elcovision 10 可以生成近乎激光扫描质量的点云。

相机校准也是 Elcovision 10 的一个有趣功能。虽然该软件可以使用来自未校准相机的图像，但相机校准得越多，它产生的结果越好。 例如，如果使用固定焦距镜头和 Elcovision 10 目标，你可以获得高达 0.01（物体上的像素大小）的点精度。

15、iWitnessPro

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：TXT, CSV, PTS, LAS, PLY, DXF, KML
• 价格：$2495

iWitnessPro 是一款专业的摄影测量软件，开发时考虑到了高精度。 该软件可以生成令人难以置信的 1 像素分辨率的点云，并支持近距离和航空摄影测量。

iWitnessPro 适合使用无人机摄影材料和视频剧照，无需 GPS 数据即可将模型拼接在一起，而是从适当的 exif 元数据中绘制。

由于 iWitnessPro 支持地面控制点 (GCP)，因此非常适合将测量连接到外部参考的应用程序。 除了 3D 模型外，该摄影测量软件还可以生成数字表面模型 (DSM) 和正射影像。 更重要的是，这款摄影测量软件可以很好地集成到更大的工作流程中，因为捕获的数据可以无缝导出到 CAD 程序中。

与此列表中的许多其他付费程序不同，iWitnessPro 的永久许可证是可用的，而不是作为每月订阅的一部分进行访问。

16、IMAGINE Photogrammetry

• 类型：航空摄影测量
• 输出格式：img, igg, ovr. l, noaa, rpf, ddf, dem, til, dt2, ecrg,>br hdr, xml, ecw, url, ant, dig, alg, ers, gis, lan等
• 价格：咨询

IMAGINE Photogrammetry 是摄影测量软件解决方案的主要参与者，被国家测绘机构、地区测绘机构、交通部和商业测绘公司使用。

该软件的算法可以自动生成高质量的点云。 在该程序中，您可以将点云视为 3D 图像、透视图或倾斜视图。

Hexagon 是 IMAGINE Photogrammetry 的开发商，提供该软件作为 Producer Suite 的一部分，Producer Suite 是一组旨在进行实时地理空间数据分析的工具。 因此，它可以很好地集成到 Stereo Analyst 或 Erdas Engine 等程序的 Hexagon 管道中。 使用特征提取和基于对象的分类等工具有助于以有意义的方式解释摄影测量镜头。 结合这些程序是一个强大的工具，可用于收集有关自然资源、基础设施、自然灾害等的重要信息。

17、Photomodeler

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：3ds, 3dm, dxf, igs, kml, kmz, las, ma, ms, obj, pts, byu, facet, iv, ply, stl, txt, wrl
• 价格：$59 /月

正在寻找经济实惠的摄影测量软件？ Photomodeler 可能就是你要找的。 使用此工具可以进行准确的测量并生成用于各种用途的 3D 模型。 在摄影测量软件中，你可以选择三种不同的方法来生成模型：手动匹配图像之间的共同特征，从编码目标自动生成 3D 模型，或从重叠图像生成点云。

为了帮助你理解数据，Photomodeler 提供了一系列分析工具。 你可以选择此摄影测量软件的基本版和高级版。 标准版包含核心功能，最适合手动、CAD、编码目标和单张照片项目。 高级版增加了 UAS 的可比性，以支持无人机拍摄的图像以及其他功能。

18、Pix4Dmapper

• 类型：航空摄影测量
• 输出格式：obj, fix, dxf, las, las, kml, tif, osgb, slpk, shp
• 价格：$260 /月

Pix4Dmapper 包括从图像生成点云、3D 网格或高程图，并协助捕获合适的图像。 此外，Pix4D 还开发了适用于 Android 和 iOS 的免费移动应用程序，让您可以使用无人机作为测绘工具并控制无人机的飞行路径，以确保图像之间有足够的重叠以进行摄影测量处理。 目前支持 Parrot 和 DJI 无人机。

然后，这些图像会在你的台式计算机或云端运行的 Pix4D 软件中进行处理。 这是你生成点云、正射镶嵌、高程模型、索引图等的地方。 此外，摄影测量软件拥有全面的分析工具，可满足农业、测量、建筑和房地产应用的需求。 例如，Pix4Dfields 提供了生成作物分区和处方图的工具，有助于提高你的生产力，因为你可以专注于需要特别注意的田地部分。 Pix4D 还旨在促进协作：它支持通过 URL 共享注释、地图和模型。

19、RealityCapture

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：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
• 价格：$3750无限制版

RealityCapture 是最先进的摄影测量软件解决方案，用于从各种输入媒体生成精确的 3D 模型。 该软件以在丰富的功能集之上的简单直观的用户界面而自豪。 您可以完全自动地从图像和/或激光扫描中创建虚拟现实场景、带纹理的 3D 网格、正交投影、地理参考地图等。

区分功能，例如根据系统硬件（使用多核和独立显卡）分割作业的优化处理，以及用于现场扫描的连续草图模式、集成激光扫描以及混合各种输入媒体的能力 制作一个需要相对适度的硬件才能运行的综合摄影测量解决方案。

20、SOCET GXP

• 类型：航空摄影测量
• 输出格式：N/A
• 价格：咨询

SOCET GXP 由国防、安全和航空航天公司 BAE Systems 构建，是一种使用卫星和航空图像的高级地理空间情报软件。 它主要用于分析图像、生成情报、测试传感器模型以及提取和编辑地形。

该软件是从 SOCET SET 创建的，但使用先进的技术和新的系统设置进行了升级。 该程序允许你组合多个工作流程。

SOCET GXP 用于国土安全、救灾、人道主义工作和国防任务等现实生活中的应用。

21、Trimble Inpho

• 类型：航空摄影测量、近距摄影测量
• 输出格式：N/A
• 价格：咨询

Trimble Geospatial 设计的 Trimble Inpho 可将航拍图像精确地转换为准确的点云、表面模型或正射影像马赛克。 该软件旨在用于广泛的用途，包括国家制图、林业、农业、采矿、公用事业和能源、城市发展、国防和灾难响应。 使用 Inpho，您还可以为第 3 方软件（例如自动化城市建模软件）处理机载 LiDAR 扫描。

Trimble Geospatial 拥有超过 30 年的经验，拥有尖端技术和强大的技术支持。

22、WebODM

• 类型：航空摄影测量
• 输出格式：GeoTIFF, png, las, obj
• 价格：$57

OpenDroneMap 的人们创建了 WebODM。 Open Drone Mapping 软件旨在为用户提供友好的体验，并使用来自无人机的航拍图像和地面图像（捕获的天底或倾斜）来生成高程和纹理 3D 模型、地理参考地图和点云。 它可以在你的计算机上离线使用或加载到服务器以从云端使用，可以将高程等高线导出到 AutoCAD、ShapeFile 等。

该软件是开源的，可以从 GitHub 页面免费下载。 但是，需要一些命令行技能才能运行它。 如果想要更方便地访问软件和客户支持，还可以 57 美元的价格购买安装程序附带的永久许可证。

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原文链接：http://www.bimant.com/blog/top-photogrammetry-softwares/

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