- 第一部分：认识 Reality Capture
- 它是什么？能做什么？
- 核心优势与适用领域
- 第二部分：准备工作
- 硬件设备清单
- 软件环境与许可
- 拍摄前的规划与检查
- 第三部分：详细工作流程
- 数据采集 (拍摄)
- 导入数据
- 处理与对齐
- 优化与清理
- 纹理烘焙
- 导出模型
- 第四部分：不同场景的实战技巧
- 室内小空间 (如房间、展厅)
- 室外大场景 (如建筑、古迹)
- 特殊对象 (如雕塑、工业零件)
- 第五部分：常见问题与最佳实践
- 常见错误及解决方案
- 提高效率和质量的最佳实践
- 第六部分：学习资源推荐
第一部分：认识 Reality Capture
它是什么？
Reality Capture 是一款由 Capturing Reality 公司开发的行业领先的 摄影测量软件，它的核心功能是利用大量从不同角度拍摄的照片或视频，通过复杂的算法自动计算出物体的三维空间坐标、表面纹理和相机位置，最终生成高精度的、带有真实纹理的 3D 模型、点云和网格。
（图片来源网络，侵删）
它能做什么？
- 创建高保真 3D 模型：无论是建筑、古迹、室内空间还是工业零件,都能快速生成。
- 生成精确的点云和网格：可用于测绘、BIM、逆向工程等。
- 进行 360° 全景图和虚拟漫游：结合其配套的 RC Viewer,可以轻松创建沉浸式体验。
- 与主流软件无缝对接：支持导出到 Autodesk Revit, Bentley OpenRail/OpenRoads, 3ds Max, Blender, Unity, Unreal Engine 等众多平台。
核心优势
- 速度快：处理速度极快，被誉为“地表最强”的摄影测量软件之一。
- 精度高：生成的模型尺寸和几何精度非常高,满足专业级要求。
- 自动化程度高：从照片对齐到纹理生成，大部分流程都是自动化的,用户只需少量干预。
- 功能强大：内置强大的编辑工具，如点云编辑、网格清理、纹理优化等,减少了对外部软件的依赖。
第二部分：准备工作
硬件设备
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相机：
- 首选：高像素、可更换镜头的 无反相机 或 单反相机，像素越高，细节越丰富（建议 2400 万像素以上）。
- 镜头：广角镜头（如 16-35mm）适合拍摄大场景,标准或长焦镜头适合拍摄细节。
- 手机：现代高端智能手机（如 iPhone Pro, 华为 P/Mate 系列）也能胜任,但在精度和细节上略逊于专业相机。
- 关键：使用 手动模式，锁定 ISO、快门速度和白平衡,确保所有照片的曝光和色彩一致。
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存储设备：
- 大容量高速存储卡：拍摄大量高分辨率照片会占用大量空间，建议使用 64GB 以上的 V30 级别以上 SD 卡。
- 大容量移动硬盘：用于备份原始照片和处理过程中生成的临时文件（这些文件非常巨大）。
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支架：
- 三脚架：至关重要！ 用于拍摄固定位置的全景照片,确保相机稳定和对齐。
- 独脚架/手柄：用于拍摄动态对象或手持拍摄,保持相机稳定。
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其他：
（图片来源网络，侵删）- 测距卷尺/激光测距仪：用于在拍摄现场放置 标靶，并测量一些关键尺寸,用于后续的坐标系缩放。
- 标靶：用于帮助软件对齐和计算绝对尺寸,通常使用黑白相间的棋盘格或圆点标靶。
- 手电筒/补光灯：用于在光线不足的室内或阴影区域补光,确保照片亮度均匀。
软件环境
- Reality Capture 软件：从官网下载并安装。
- 许可：可以申请 30 天免费试用版，功能齐全，之后可选择购买永久许可或按月/年订阅。
- 可选：用于查看和整理照片的软件（如 Adobe Bridge, XnView MP），以及用于最终模型展示或进一步编辑的软件（如 Blender, 3ds Max, Unreal Engine）。
第三部分：详细工作流程
这是使用 RC 的核心步骤,我们将以一个典型的室内场景为例。
数据采集 (拍摄)
这是最关键的一步,质量决定一切。
- 规划拍摄路线：想象你的相机在空间中移动的路径，确保覆盖所有表面，避免出现死角，建议采用“蛇形”或“螺旋形”路线。
- 设置相机参数：
- 光圈：建议使用 f/8 - f/11，保证足够的景深,使远近物体都清晰。
- 快门速度：根据光线调整，手持拍摄建议不低于 1/125 秒,三脚架上可以更低。
- ISO：尽可能低（如 100-400）,以减少噪点。
- 白平衡：设置为 手动模式 的固定值（如“日光”）,避免自动白平衡导致照片色温不一致。
- 照片格式：拍摄 RAW 格式以保留最大动态范围，如果存储空间有限，使用最高质量的 JPEG。
- 拍摄技巧：
- 重叠率：纵向和纵向重叠率至少 70%，这是 RC 能够成功对齐照片的最低要求，为了更好的效果，建议达到 80%。
- 不同角度：不仅要平视拍摄，还要多拍一些 仰视 和 俯视 的照片,特别是天花板和地面。
- 细节补充：对于一些复杂的纹理或图案，走近一些进行特写拍摄,这有助于软件更好地重建细节。
- 使用标靶：在场景中均匀放置至少 5-10 个标靶，标靶之间的距离不宜过近或过远,它们将帮助软件建立正确的坐标系和比例尺。
- 测量控制点：用卷尺测量几个标靶之间的精确距离，并记录下来，这对于后续的 坐标系缩放 至关重要。
导入数据
- 打开 Reality Capture 软件。
- 点击工具栏的 号，选择 “添加图像”。
- 选中你拍摄的所有照片，点击“打开”。
- 软件会自动读取照片的 EXIF 信息（如焦距、光圈等），并开始 预览，在左侧的“图像”列表中，你可以看到所有导入的照片。务必检查是否有导入失败或显示异常的照片，并将其选中后删除。
处理与对齐
这是将一堆 2D 照片变成 3D 模型的魔法步骤。
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初始对齐：
（图片来源网络，侵删）- 在左侧的“图像”列表中，全选 所有照片。
- 在右侧的“工作流程”面板中，点击 “对齐”。
- 软件会开始计算，这个过程可能需要几分钟到几十分钟,取决于照片数量。
- 成功后，你会看到场景中出现了稀疏的点云，并且右侧的“相机”列表里出现了所有相机的位置和朝向。
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密集重建：
- 在“工作流程”面板中，点击 “密集重建”。
- 这一步会生成高密度的点云，计算量巨大，非常消耗显存和内存，建议使用 NVIDIA 显卡,效果会好很多。
- 在弹出的窗口中，可以调整质量（高/中/低），初次处理建议使用“中等”。
- 点击“开始”，等待处理完成，完成后,场景中会充满高密度的彩色点云。
优化与清理
原始模型通常包含一些噪点和不需要的部分,需要进行清理。
- 选择模型：在左侧的“模型”列表中,你会看到新生成的模型。
- 选择工具：在工具栏中，你会看到多种选择工具：
- 框选：最常用。
- 魔术棒：选择颜色相近的区域。
- 画笔：自由绘制选择区域。
- 套索：绘制不规则选区。
- 清理操作：
- 删除噪点：使用魔术棒或画笔工具，选择地面、墙壁上不需要的噪点（如反光、灰尘），然后按
Delete键删除。 - 裁剪模型：如果只需要模型的一部分，可以使用框选工具选中需要的部分，然后点击 “裁剪”。
- 修复空洞：对于模型上缺失的部分，可以使用 “补洞” 工具进行修复。
- 平滑表面：对于表面不平整的区域，可以使用 “平滑” 工具。
- 删除噪点：使用魔术棒或画笔工具，选择地面、墙壁上不需要的噪点（如反光、灰尘），然后按
纹理烘焙
为模型添加真实的表面纹理。
- 在“工作流程”面板中，点击 “纹理”。
- 纹理类型：通常选择 “通用”。
- 纹理分辨率：根据你的需求设置，分辨率越高，纹理越清晰，但文件也越大，对于一个房间，8192 或 16384 是不错的选择。
- 纹理数量：控制生成多少张贴图，1 张或 4 张即可。
- 点击“开始”,软件会自动计算并生成纹理。
导出模型
将处理好的模型导出到其他软件中使用。
- 在“工作流程”面板中，点击 “导出”。
- 导出格式：根据你的需求选择：
- .rcproject：RC 的项目文件,用于保存所有工作。
- .obj/.mtl：通用 3D 模型格式，纹理为图片文件,兼容性最广。
- .ply：点云格式。
- .usdz/.usdc：苹果 Reality 格式，用于 AR/VR。
- .fbx：常用于游戏引擎和 3D 动画软件。
- .rcw：RC 的网格格式，包含所有信息,文件较小。
- 坐标系：这是 极其重要 的一步！
- 在导出前,确保你之前放置的标靶和测量的距离没有被删除。
- 在导出窗口的 “坐标系” 选项卡中，选择 “控制点”。
- 点击“添加”，然后手动输入你之前测量的标靶之间的 精确距离。
- 这样导出的模型就会拥有 真实的、精确的物理尺寸。
- 点击“导出”，选择保存位置,完成。
第四部分：不同场景的实战技巧
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室内小空间：
- 挑战：光线不均、空间狭小导致照片重叠困难。
- 技巧：务必使用三脚架和补光灯，多拍地面和天花板，使用广角镜头但要避免畸变过大,标靶可以贴在墙上或放在家具上。
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室外大场景：
- 挑战：数据量巨大、对齐困难、坐标系统一。
- 技巧：分块拍摄和处理，先拍摄一个中心区域，然后逐步向外扩展，使用 GPS 标签或 RTK/PPK 相机可以极大简化坐标系统一，但如果没有，就需要密集地放置地面和空中的标靶,并精确测量它们之间的距离。
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特殊对象 (雕塑)：
- 挑战：复杂曲面、纹理细节多。
- 技巧：围绕对象进行 360° 水平旋转拍摄，同时相机高度从下往上、从上往下进行多角度变化，对复杂细节进行特写拍摄,使用环形灯或柔光箱来避免生硬的阴影。
第五部分：常见问题与最佳实践
常见问题
- 对齐失败：
- 原因：照片重叠率不足、光线变化剧烈、有太多模糊或重复的照片。
- 解决：检查照片，删除不合格的，确保重叠率达标,在光线稳定的环境下重拍。
- 模型表面有大量噪点/黑斑：
- 原因：照片曝光不足或过曝、物体表面材质过于光滑（如玻璃、金属）。
- 解决：调整相机参数，确保正确曝光，对于光滑表面，可以尝试使用哑光喷雾（测试后使用）,或从更多角度拍摄。
- 纹理模糊：
- 原因：相机对焦不准、照片分辨率太低、纹理烘焙分辨率设置过低。
- 解决：拍摄时确保对焦清晰，使用高分辨率相机,在烘焙时提高纹理分辨率。
- 模型尺寸错误：
- 原因：忘记或错误地设置了控制点距离。
- 解决：仔细检查控制点的输入数据，确保单位（米/厘米）和数值都正确。
最佳实践
- 永远备份你的原始照片：它们是你所有工作的基础。
- 规划先行：花在拍摄规划上的时间,会在后期处理中为你节省数小时。
- 光线是王道：稳定、均匀的光线是高质量模型的前提。
- 从简单开始：如果不确定，先以中等质量进行对齐和密集重建,确认效果满意后再用最高质量重新生成。
- 学习快捷键：RC 的快捷键能极大提升你的工作效率。
第六部分：学习资源推荐
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官方资源：
- 官方 YouTube 频道：Capturing Reality - YouTube 有大量的官方教程、案例和技巧分享,这是最好的学习材料。
- 官方文档：软件内的帮助文档和官网的知识库。
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视频教程平台：
- YouTube：搜索 "Reality Capture tutorial",可以找到很多由专业人士和爱好者分享的中文和英文教程。
- Bilibili (B站)：国内有大量优秀的 RC 教程和案例分享,搜索关键词即可。
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社区与论坛：
- 官方论坛：可以在 Capturing Reality 官网找到论坛,与全球用户和官方技术人员交流。
- Reddit：r/photogrammetry 社区经常有关于 RC 的讨论和作品分享。
希望这份详细的教程能帮助你顺利入门并精通 Reality Capture！祝你创作愉快！
