什么是摄影测量 摄影测量法的分类及原理

摄影测量（Photogrammetry）是通过捕捉并拼接图像信息来创建物理世界的数字模型的过程。

通过如今的“街景”功能，人们可以在决定去一家餐厅之前先使用现代化地图工具进行“侦察”，通过查看该地区的地标来实现更加准确的导航或模拟路途上的体验。

用于创建此类 3D 视图的技术叫作摄影测量，其通过捕捉并拼接图像信息以创建物理世界的数字模型。

该技术就像是拼图一般，需要先收集碎片，再把它们拼成一个更大的画面。摄影测量中的“拼图碎片”就是图像。捕捉和收集的图像越多，3D 模型就越真实、详细。

摄影测量的工作原理

摄影测量技术还被用于建筑、考古等行业。

通过尽可能多地捕捉一个地区或环境的照片，摄影测量团队可以建立一个地点的数字模型以供查看和分析。

与使用结构激光测量场景中各位置点的 3D 扫描不同，摄影测量使用实际图像来捕捉物体并将其转化成 3D 模型。这意味着摄影测量法的效果取决于数据集的质量。因此，能够覆盖地点、纪念碑或文物每个部分的正确拍摄方式也十分重要。

摄影测量法的分类

如今，在拼接场景的过程中，人们会从不同角度为同一对象拍摄多张照片，然后使用专用应用来处理这些照片，合并和提取其中重叠的数据，最终创建出 3D 模型。

摄影测量法分为两种：航空摄影测量和地面摄影测量。

航空摄影测量将相机置于空中，从高处拍摄照片。该方法通常用于较大或难以进入的区域。航空摄影测量是林业和自然资源管理方面使用最广泛的地理数据库创建方法之一。

地面摄影测量/近景摄影测量更侧重于对测量对象的聚焦，并且通常依赖于手持相机或固定在三脚架上的相机所拍摄的图像。这种方法能够快速采集现场数据，并捕捉到更加细节化的图像。

利用 GPU 加速摄影测量流程

为了获得最准确的摄影测量结果，摄影测量团队需要使用大量高保真数据集。照片越多，准确性和精度就越高。但团队可能需要更长时间和更多算力来处理大型数据集。

GPU 技术的最新进展帮助解决了这个问题。用户可以使用 NVIDIA RTX 显卡等先进的 GPU 加快处理速度、保持更高保真度的模型，与此同时输入更大的数据集。

例如，建筑团队经常使用摄影测量技术显示施工现场的进展。一些公司通过拍摄施工现场来创建虚拟漫游，但如果系统性能不足，就会导致视觉体验不流畅，影响与客户或项目团队的工作会议。

凭借 RTX 专业 GPU 的大显存，建筑师、工程师和设计师可以轻松管理海量数据集，从而更快创建并处理摄影测量模型。

摄影测量法利用 GPU 的强大性能协助照片的矢量化，加快成千上万张图片的拼接速度。依靠 RTX 专业 GPU 的实时渲染和 AI 能力，团队可以加速 3D 工作流、创建逼真的渲染并实时更新 3D 模型。

摄影测量的过去和未来

摄影测量的概念可追溯到 15 世纪末，比摄影术的发明早了近四个世纪。摄影测量的基础是达·芬奇创立的透视和射影几何原理。

几何透视是一种通过创建展示纵深的点，在 2D 平面描绘 3D 物体的方法。在这一基础上，几何、阴影、照明等方面共同组成了逼真的渲染图。

摄影测量的进步现在可以将用户的 3D 可视化临场感带到新高度。这项技术还为其他开创性工具铺平了道路，例如现实捕捉技术，该技术能够采集关于现实状况的数据，进而为用户提供可靠、准确的物理对象和环境信息。

NVIDIA Research 还在开发能够使用少量图像来快速生成 3D 场景的 AI 技术。

例如，Instant NeRF 和 Neuralangelo 能够使用神经网络从几十张静态照片或 2D 视频片段中渲染出完整的 3D 场景。Instant NeRF 可成为一个有力工具，通过线上图书馆、博物馆、虚拟现实（VR）体验和遗产保护项目帮助保存和共享文物。许多艺术家已在使用 Instant NeRF 从不同角度创建美丽的场景。

进一步了解摄影测量

随着摄影测量技术的进步，物体、地点甚至工业数字孪生都可以被实时、立体地呈现，以便共享和保存。摄影测量正在被越来越多的行业所采用并且变得越来越容易接入。

博物馆可以让参观者见到无法实地展示的物品或遗址；顾客可以通过增强现实（AR）体验，在购买产品前了解产品如何与空间搭配；体育爱好者可以选择视野最佳的座位。

百机：黄飞