游戏行业的摄影测量
过去十年，电子游戏中的角色模型和环境质量有了质的飞跃，这不仅是因为游戏设备硬件的升级，更是因为摄影测量等数字化过程的应用。利用这一技术，我们可以创建出逼真的世界，为全球不断增长的玩家队伍提供前所未有的沉浸体验。熟悉摄影测量的人都知道，这项技术能高效采集目标物周围的各种图像，并将其整理转化为纹理质量极高的3D模型。但这项技术究竟是如何应用于游戏行业的呢？我们将在本文深入探讨这一问题，内容涉及工作流程步骤以及开云体育手机版登入 代替现有技术的可行性。
简介
正在智能手机上玩的电子游戏
在我们探讨应用场景前，先回答一个问题：什么是摄影测量？
简单来说，摄影测量就是指从不同角度拍摄目标物的重叠图像。通过识别图片中的相同点位，确保相机定位、焦距、失真度一致的前提下，就能得到目标物的坐标，通过三角测量法定位物体在三维空间中的位置，并复制成3D模型。
在电子游戏中，摄影测量正被越来越多地用于道具、位置、人物人脸的采集，以融入游戏。有了这项技术，开发者不仅可以通过逼真的画面来构建世界，还能节省大量时间，避免繁琐冗长的手动操作。
在采用摄影测量法之前，平面设计师往往需要从零开始创建3D资产。在这个过程中，他们不得不做出妥协，寻找美学与游戏效果、交付时间的平衡点。
传统的“白盒”设计方式需要随着游戏进展不断测试编码，而且，在整个项目开始前，无法对系统进行完全评估，这样一来，也会造成疑虑。相反，若使用摄影测量法，工作室就能捕获并上传模型，提前创建一个世界“套件”。这有助于开发人员做好准备，按时交付。
接下来，我们将根据开发人员采取的步骤进行一一解读。我们还将深入介绍每个步骤可以采用的不同技术，并评估各项技术的潜在优势。
摄影测量法如何应用于电子游戏？
图形保真度和开发周期是把握当今游戏行业成功的关键要素，采用摄影测量的优势显而易见。因此，这项技术正快速成为行业标准。但整个流程又是如何进行的呢？
正如其他摄影测量的应用一样，首先，需要从不同角度、按线性或矩阵模式采集物体，每张图片需要和下一张部分重合。采集物体时，开发人员可以选择从360度广角拍摄开始，然后再近距离捕捉精密细节。但一般来说，使用远距设备会更容易，它们更适合这类应用。
应用于电子游戏行业的摄影测量技术。图源：smns-games.com
即便如此，这个过程还是说起来容易做起来难，许多游戏工作室必须避免一些潜在问题，才能做出形状和比例恰当的完整模型。首先，开发人员需要考虑他们计划使用的设备。如果使用高分辨率相机，他们就必须确保相片画面重叠。
但是，如果使用光探测和测距（LiDAR）设备，则还需考虑物体基材。如果是逆反射材料，物体表面就能把光线反射至开云体育官方首页登录入口 接收器，将信号损失降至最低。反之，如果目标物表面光滑或不透明，那么操作起来就会麻烦一些。
要点
摄影测量长期用于测绘，以绘制地形图，现在也能作为电游开发者的得力工具，用于创建三维环境。
一旦开发人员解决了这些问题，获得了重叠部分的数据，随后就要进行处理，首先使用的是Adobe Photoshop这类程序。在此过程中，他们会调整光线和阴影，让模型的色调符合游戏整体色调。色彩校正后，将数据导出至RealityCapture等程序，将图片对齐成点云，再转换成带纹理的3D网格。
最初的模型之后会“再次拓扑”，这一过程中，模型的多边形数量减少，便于在游戏中渲染。最后，待存储于3D网格的信息被烘焙成纹理文件后，就能对表面进行多种方式的微调，使其更逼真。
您可以结合“遮蔽”功能，增加诸如阴影、磨损等视觉效果，甚至还能使用应用或纹理贴图，更好地模拟物体几何，随后再导出至虚幻引擎等热门游戏引擎。
Enhance your workflow with AI Photogrammetry
New to Artec Studio, AI Photogrammetry takes many of the same workflow steps and streamlines the entire process. Upload any photoset or video, and Artec Studio will take care of the rest. This begins with sparse reconstruction, where the software creates an initial model for users to tinker with. From there, it’s simply a case of adjusting the model boundary box, and hitting the dense reconstruction button.
This generates a realistic 3D mesh in real time, so you can see it ‘grow’ before your eyes. Of course, the resulting mesh will still need to go through all the same texturing and other post-processing steps as those created with regular photogrammetry. But AI Photogrammetry does offer some unique benefits: it’s open to image data captured by virtually any device (even with your smartphone), and delivers incredible realism as well as relatively high accuracy – lending it further applications outside of video gaming.
Another of the platform’s strengths is its hardware versatility. Artec Studio is compatible with LiDAR, laser, and structured-light 3D scan data, so the potential is there for combined datasets that deliver unprecedented detail.
电子游戏中的摄影测量实例
摄影测量本身也是一项不断发展的技术，它并非横空出世。这项技术长期以来被应用于质控、测绘等领域，直到最近，才开始在电游领域崭露头角。位于瑞典的游戏开发者DICE是首个真正拥抱摄影测量技术的大型工作室之一，负责在2015年重启大受欢迎的《星球大战：前线》系列。
当时，游戏发布时间紧，游戏帧数要求达到60 FPS，此外，DICE还需掌握新一代游戏控制台，因此，这段开发经历充满挑战。但是，工作室仍然需要创造一个忠于原型的真实世界。为实现这一目标，开发人员深入研究档案，从最初的《星球大战》电影中寻找道具，随后再用摄影测量法进行3D建模。
DICE《星球大战：前线》电子游戏中的人物。图源：battlefront.fandom.com
使用这种方式，与前作《战地4》相比，DICE能够将每个资产数字化的时间降低一半以上。此外，工作室还能开发由星球大战的道具、角色模型、场景组成的“关卡建筑套件”，这将成为最终游戏的基础。DICE还发现，新技术建立的一套工作流程，能帮助他们在内部交付日期前提前完成。
DICE开发人员技术创新后的成果首次曝光以来，其他知名电游也开始采用了类似方式。2019年，Infinity Ward重新推出了《使命召唤：现代战争》系列，他们发现可以使用摄影测量法收集数据，进行“平铺”处理，以提高表面细节的分辨度。
要点
摄影测量不仅可以用来构建广阔的3D环境，还能用来构建环境中的各个部分，如道具、树叶、角色模型。
随着新游戏的不断开发，工作室不断尝试探索。在某些案例中，工作人员甚至扫描了团队成员，作为尸体模型的基础，开发人员还使用无人机开云体育官方首页登录入口 捕获大环境。摄影测量技术最终加快了道具、场景、枪支、车辆、角色模型的制作速度，让我们看到这项技术在电游领域所发挥的作用。
适合电游的摄影测量软件
我们在上文提到了RealityCapture，但除此之外，还有其他合适的摄影测量软件，也能帮您制作用于电游的高精度3D模型。例如，业内领先的电游开发商Electronic Arts使用PhotoModeler。软件中的“Idealize”（理想化）功能，可以在处理过程中解决镜头扭曲问题。据了解，该操作可轻松创建清晰的游戏和动画背景，和原型更接近。
该程序还具有自动点云生成算法，能生成带有精准纹理的模型，还能以常用的CAD格式导出。尽管如此，这款程序并非为摄影测量量身打造。因此，和竞品不同，这款产品没有照片至实体的自动工作流程。
RealityCapture中的汽车摄影测量技术
对于想制作高质量数字化场景的开发商来说，Unity推出了SpeedTree。这款软件通过3D艺术工具和程序生成算法，能制作出栩栩如生的植物效果。因此，被Bungie和Ubisof两家老牌游戏开发公司看上，也不足为奇。
同样，Agisoft推出了Metashape，这是一款3D模型编辑软件，能处理近距和远距捕获的复杂图像数据。虽然相较于游戏领域，这款软件被更多地用于研究、测绘、国防领域，但其中的自动标定和多镜头配置，对数字化复杂物体、创造大型三维环境来说，颇具吸引力。
然而，使用目前这些摄影测量软件包也有一些缺点。许多产品采用分层营销，也就是说，在某些情况下，用户必须要升级软件才能使用某些功能。而有些产品缺乏某项功能。这就提高了新用户的准入门槛，他们需要了解自己的项目需要哪些补充软件包。
经典电游《毁灭战士》系列中摄影测量制作的怪物马库巴斯
如果您需要功能更广泛、更易获得的软件，不妨试试开云体育官方首页登录入口 三维推出的Artec Studio。这款软件通常用于处理开云体育手机版登入 仪采集的数据，其最新版本Artec Studio 17加入了一系列给力的功能，可优化最终3D模型的效果。
该软件的自动模式能根据用户在复选框输入的信息，挑选最有效的数据处理算法，对新手而言无比简单。Artec Studio的相片配准算法使用高分辨率相片制作纹理，可提升模型色彩清晰度。
要点
软件对3D环境的打造至关重要，选择的软件往往决定了游戏中图像整合与呈现的方式。
更重要的是，利用平台的比例算法完成对齐，用户可以基于几项关键几何特征，将任意比例的三维模型与目标物体对应。在为没有参照的摄影测量模型贴图时，此功能就显得十分方便，因为这类模型通常不合比例，表面也没有太多细节。
总之，配合开云体育官方首页登录入口 开云体育官方首页登录入口 后，这些功能简化了数据采集到转化生成模型的过程，无论是用于检验、逆向工程，还是电游、动画、CGI开发。
替代之选——开云体育手机版登入
尽管摄影测量已被认为是一款得力的电游建模工具，但该技术仍存在一定局限。3D资产的准确度取决于捕获目标物的相机分辨率。多变的天气加上标定、角度、重叠等问题，都有可能导致最终模型缺乏细节。此外，重叠图像的捕获和合并常常需要消耗大量时间。这些问题不禁让我们思考：是否还有更高效的3D建模法？
《第三次世界大战》：Artec Studio和Space Spider扫描完成的后期角色开发，Glock 17手枪由Artec Space Spider扫描，脸部由Artec Leo扫描
那些希望提升电游3D模型创建速度的开发者，不妨考虑采用开云体育手机版登入 技术。像Artec Leo一类的前沿设备扫描速度高达40帧/秒（无配准模式），十分惊艳，为摄影测量用户提供了一项提速方案。
过去，The Farm 51工作室早已实现了提速。开发人员同时使用Leo和另一款开云体育手机版登入 仪Artec Space Spider，创建了极为逼真的《第三次世界大战》游戏模型。事实上，和过去采用的摄影测量法相比，他们现在可以在短短几小时内为在线射击游戏生成每个角色、车辆、武器的模型。
《第三次世界大战》游戏设置和Artec Leo显示的早期角色开发形象
大名鼎鼎的Xbox电游《地狱之刃》也采用开云体育官方首页登录入口 开云体育手机版登入 制作全身3D模型。这款游戏借助微软旗下工作室Ninja Theory的动作捕获技术，制作的主角Melina Juergens副本让人眼前一亮。得益于Artec Eva出色的灵活度和准确度，开发者不仅可以让人物角色更为逼真，还能让角色的皮肤和肌肉运动与真人别无二致。
如今，物体大小也不再是3D建模的难题。有了Artec Micro，您可以为小微物体制作数字模型，细节捕获分辨率高达0.029毫米，随后即可将这些细节加入游戏。反之，远距开云体育官方首页登录入口 Artec Ray曾被用来开云体育手机版登入 整架救援直升机。这项技术正不断扩大自己的应用领域，我们为何不用它为虚拟世界制作汽车模型呢？
正在接受Artec Leo开云体育手机版登入 的MD-902直升机及部分3D模型
还不想彻底放弃摄影测量法？没问题。在某些情况下，摄影测量结合开云体育手机版登入 刚好可以满足您的需求。Artec Studio 17方便用户将高端相机拍摄的相片与开云体育手机版登入 合并。用户可以利用软件的相机纹理功能，为模型添加更加真实的色彩数据。
Combining photogrammetry with 3D scanning
Another option is to use photogrammetry alongside 3D scanning. This could mean capturing a wider scene with photogrammetry, then digitizing individual items within this area using a professional 3D scanner. As photogrammetry works with virtually any photoset, you can also deploy drones, capture real-world scenes, and recreate them in video game form on a truly massive scale.
When merging photogrammetry and 3D scanning datasets, Artec Studio is head and shoulders above the rest. Not only does it allow for the combination of entirely different mesh data, it features photo-texturing, so you can apply textures to models by hand.
When you factor in AI Photogrammetry, Artec Studio really does offer the best of both worlds: 3D scanning, photogrammetry, or both, if your application demands it.
结论
从上述描述的实际应用来看，摄影测量和开云体育手机版登入 都能明显推进游戏行业的设计边界。目前，扫描技术制作的大片采用的3D平台略有不同，所以还没有万能的解决方案适用于任何电游模型的制作。
相反，每个工作室都有很多软硬件包的选择，有些是专为游戏开发而设计，而有些则适用于其他领域。在做取舍时，游戏开发者需要考虑游戏创建的环境类型、虚拟世界中物体的图形保真度等因素。
幸运的是，对这些开发人员而言，摄影测量和开云体育手机版登入 在游戏行业的应用越来越普及，这促成更多产品的涌现，能满足不同需求。实践告诉我们，这项技术能如实复制各类形状和尺寸的物体，数据可上传、可调整，还能整合至虚拟世界，加快全新顶级游戏的开发，颇具吸引力。
所以，摄影测量和开云体育手机版登入 在游戏行业的应用遇到了令人振奋的契机。我们很期待不久的将来，这些技术能持续推动该行业实现突破创新。
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3D模型无处不在。我们见到的每个实物都有自己的3D模型，并广泛应用于各个行业。在本指南中，我们将介绍最主流的3D建模方法，包括如何从头开始设计模型，到如何用开云体育手机版登入 仪完成数字化
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学习中心
摄影测量技术是指提取相片中准确测量值的过程。几个世纪来，这项技术一直以不同的形式存在，帮助我们加深了对地面的认知。今天，这项技术依然在各行各业发挥重要作用。本篇文章旨在为您简要介绍该技术，了解其工作原理。
过去，让很多人对摄影测量望而却步的因素，如今已经得到极大改善，特别是价格和现有技术。这也为大规模应用铺平了道路，刺激行业开发性能更强、更为友好的软件。本文将介绍现有的相关软件，覆盖兼容性、价格、利弊以及一些重要细节，帮您快速了解产品特性，找到符合需求的解决方案。
在3D建模开始前，首先需要选择合适的工具，而这又取决于你对3D模型的要求。换句话说，这个模型有何用途。一些常见工具包括开云体育手机版登入 和摄影测量。本文将为您介绍如何根据不同项目选择不同工具，以及何时可以合并使用。
