用打卡照制造3D模型，武康大楼是怎么被我们“抓取”下来的？

9 月 17 号的时候，我们发了一条用摄影测量法找网红打卡角度的视频。不少小伙伴对这项技术产生了好奇，也私信了一些问题给我们。

在今天的项目复盘中，课代表将和大家分享我们使用摄影测量技术的心得体会，分享这项技术给视觉叙事带来的变革以及更多的应用场景。

摄影测量是一种利用被摄物体影像来重建物体空间位置和三维形状的技术，被广泛应用于地形测绘、古建筑保护、规划设计等领域。在视频中，我们主要使用的是拍照还原模型的技术，包括前期照片拍摄和后期还原。

其实课代表已经觊觎摄影测量法两年时间了，但是一直没有找到合适的选题来应用。近几年网红打卡照兴起，手机的成像效果已经堪比相机。借助摄影测量技术，寻找网红打卡照的拍摄位置、还原三维模型，这些设想似乎有了一定的可行性。

顺着这个思路，我们试着使用社交媒体上的网红打卡照，还原打卡地的三维模型。在最初的设想中。这个打卡地的“理想型”，应该符合以下标准：拍它的照片、角度够多，建筑主体不会过于复杂。

放眼全上海的网红打卡地，武康大楼无疑是最好的选择。

在视频中，你可以看到一个围绕武康大楼拍摄的片段。当时我们只是随手拍了 58 张照片，这款强大的摄影测量软件就给我们还原出了一个还挺像样的模型。

这款软件就是 Epic Games 旗下的 RealityCapture，它的使用方法也非常简单：

58 张照片灌进去，武康大楼还比较残缺。尽管测试效果不算完美，我们还是见识到了 RealityCapture强大的三维重建能力。四舍五入就是你随手拍一拍，它都能给你整一个模型出来（后面发现，打脸也是经常的）。

当我们使用从微博和小红书上爬取的近 3 千张照片，成功联立了 146 张照片的位置关系后，武康大楼的质感一下子就上来了。

在使用 RealityCapture 一段时间后，课代表越来越能理解前期拍摄对摄影测量还原的重要性。照片拍得好，不仅更容易让软件对位还原，还能减少后期修正的繁琐工作。

摄影测量拍摄时，有一种叫倾斜摄影的常用技巧。我们需要用不同的角度围绕主体拍摄，同时让每张照片中拍摄主体的重叠度在 70% 以上。如果你手边刚好有一只可爱的冰墩墩，就可以用这样的拍摄方法：

这些照片的空间位置关系，还原出了课代表的拍摄路径。差不多就是中景拍一圈、近景拍一圈再补一些细节特写（包括一些奇怪的仰拍角度）。只要拍的角度和景别足够多，摄影测量软件就能给你建立照片之间的位置关系。

但在还原冰墩墩的时候，课代表还是遇到拍摄手法外的其他问题。一个是冰墩墩穿着塑料外壳，自带反光的特性对软件识别照片来说很不友好；其次是整个物体黑白色占了大部分，可以联立照片的特征不够多。结果就是，RealityCapture 不能自动将所有冰墩墩的照片关联在一起。

这时我们要像循循善诱的老师一样，一点点教软件识别不同图片中相同的特征，建立不同对位片段内照片的关联。在 RealityCapture 中有一个叫 control point （控制点）的功能，可以用来辅助软件去识别照片中重合的部分。

比如上面这两张照片，被软件自动拆分到了两个不同的对位片段中。我们可以把控制点拖到两张照片中画蓝色圆圈的部分，再进行照片对位。

在相同的位置打了一些控制点后，RealityCapture 里会蹦出这样的“ + ”号，说明它从更多的照片里找到了相同的位置。通过不断地加入控制点，软件就能联立更多的照片，实现更好的还原效果。

看完上面这些，你是不是发现，摄影测量的坚实基础在于足够多角度的照片。

但是，现实中，全景式的拍摄捕捉一个对象或者找到现成的海量网络照片都未必可行。这种情况下，还可以借助航拍。也就是我们在视频中还原三件套用到的方法。

当时，我们试着去找一个位于陆家嘴三件套中心的网红打卡角度。机智的小伙伴们可能已经发现了，这些照片虽然拍摄主体的重合度很高。但角度过于单一，没法用来还原整个三件套所处的场景，所以也无法找到这个打卡位置。

解决这个问题的方法，是尽可能地先把三件套所处的环境整个还原出来。像陆家嘴这么大的场景，可以使用航拍作为还原素材。找航拍视频素材的时候，要尽量选择长镜头多、特效少、环境光线差异小的。这么做的好处，是可以增加拍摄主体的重合度。像这样的航拍素材就很理想：

与环拍冰墩墩的方式类似，用无人机做大场景摄影测量还原时，可以使用航线规划来设计拍摄路径，增加照片的重合度。如果你和课代表一样没有无人机，只能用航拍素材来还原的话，很可能也会遇到下面这样的问题：因为照片的重合度不够，强如 RealityCapture 也只能自动还原出部分场对位片段。

在使用上文提到的控制点辅助还原技术后，我们成功找到了网红打卡点的位置。在经过 N 次照片对位后，我们用 3 个控制点联立了 105 张照片，还原出了一个比较完整的三件套空间位置关系。

找到打卡位置还只是第一步，具体怎么拍出网红照还得去现场看看。经过一番琢磨后，我们发现得把手机放在地上，才能把三件套都拍进来。不得不说，这可真是一个考验人的死亡机位啊（赶紧收一下双下巴）。

前面讲了摄影测量技术的基本操作方法和进阶技巧，相信不少小伙伴已经开始跃跃欲试了。先别着急，课代表还想和大家分享这项技术更多的应用场景。

摄影测量技术在视觉叙事中的运用其实由来已久，课代表在往期的案例推荐中也介绍过一些。比如在讲 AR 可视化🔗时提到的曼哈顿唐人街，整个场景就是用摄影测量还原的，一共使用了 4447 张照片。

在这类视觉驱动的报道中，摄影测量技术发挥了很大的作用。首先，它简化了场景还原的工作量。纽约时报在前期拍摄中，使用佳能 5D MK IV 和索尼 A7R III，用了不到一天的时间就把整片街区给还原了出来。用人工建模的方法，整个工作量是难以想象的。

其次，摄影测量重建的三维模型在结合网页、AR 交互技术的时候，能够实现更丰富的表达。在这个案例中，你不仅可以看到运镜动画和老照片相结合的叙事方式，还能够以第一视角自由探索整片街区。

另一个典型的应用，是将摄影测量与航拍相结合，还原突发事件的现场全貌。纽约时报在报道飓风多利安席卷巴哈马时，使用无人机环拍了整个灾难现场，用 623 张照片还原出了整个受灾地的三维模型。结合航拍视频的镜头对位，这篇报道把飓风前后的环境对比以及受灾影响表现得淋漓尽致。

摄影测量技术还被广泛运用于古建筑保护和数字化。比如谷歌与非盈利组织 CyArk 合作的开放遗产（ Open Heritage ）项目。通过摄影测量、激光测绘等技术，这个项目保存了许多历史建筑遗迹的数字副本。在 2016 年缅甸地震摧毁蒲甘古寺庙前，CyArk 完成了部分建筑的扫描和重建。得益于数字化保护，人们至少还能够在网络上云浏览这些寺庙。

类似的事情并非只有大公司才能做到。大家都很熟悉的 B 站百大 UP 主 @影视飓风，就尝试过用10000 张航拍照片来还原河南洛阳老君山寺庙。

摄影测量技术还可以和 3D 打印相结合。一家名为 Factum 的基金会，通过使用 3D 扫描和摄影测量技术将法老塞提一世的陵墓重现出来。他们不仅完美复刻了埃及法老塞提一世的石棺，还在展览中布置了不少由艺术家制作的装饰雕刻和绘画作品。

你甚至还可以用摄影测量来做 3D 数字生物标本。就在不久前，日本九州大学特聘副教授鹿野雄一在 sketchfab 上公开了 1400 种以上的“ 3D 数字生物标本”。这些生物的数字标本，全部都由摄影测量拍摄生成的。

今天的分享就到这里了，课代表给大家布置了一个小作业。后台回复 88 就能获得冰墩墩的图片数据集，欢迎大家私信摄影测量的还原效果图给我们。课代表拍的冰墩墩刚好也渲染好了，这就给你们看看！