3D 重建入门教程（基于 Meshroom）（英才广场爱因斯坦像）

作者： 夏庆森
环境： Windows 11 + NVIDIA RTX 4090 + Meshroom 2023.3.0
拍摄设备： iPhone 14 Pro Max（约 60 张照片）
适用对象： 初学者，研究性学习、重建实验记录

一、实验环境配置

组件 版本 / 说明
操作系统 Windows 11 23H2 (Build 22631.6060)
GPU NVIDIA GeForce RTX 4090 Laptop GPU
驱动版本 560.78
CUDA 版本 12.6
软件 Meshroom 2023.3.0
Python 环境 内置 3.7.4（仅部分插件使用）

建议：

  • 显卡驱动需与 CUDA 兼容
  • 安装 Visual C++ Redistributable
  • 保证 D:\ 或 C:\ 盘有 ≥ 20GB 空间

二、数据采集与拍摄注意事项

1️⃣ 拍摄设备与模式

  • 使用防抖、固定焦距设备
  • 若使用手机，开启“专业模式”，固定焦距、ISO、快门
  • 保存 .JPG + .DNG（RAW） 双格式更佳

2️⃣ 拍摄参数一致性

  • 固定焦段（26mm–28mm 等效焦距）
  • 白平衡固定
  • 不混用不同镜头焦段

3️⃣ 拍摄数量与角度布局

  • 建议 ≥ 60 张照片
  • 相邻重叠度 ≥ 70%
  • 拍摄两圈（水平 + 俯视或仰视）

4️⃣ 文件整理

  • 将所有照片放入 images/ 文件夹
  • 文件名用英文和数字，避免中文空格

三、Meshroom 模块与参数说明

1️⃣ CameraInit

  • 读取相机参数
  • 手机拍摄需确保 EXIF 正确
  • 若 Sensor Width 缺失，需手动设置

2️⃣ FeatureExtraction

  • 提取特征点（SIFT）
  • 推荐设置：
  • Describer Preset: High
  • Max Nb Features: 8000–10000
  • Image Downscale: 1

3️⃣ ImageMatching

  • 生成候选图像对
  • 参数：
  • Geometric Model: Similarity
  • Distance Ratio: 0.8
  • Max Residual Error: 4.0

4️⃣ FeatureMatching

  • 匹配特征点
  • 可启用 GPU
  • 若匹配稀疏，调高 Match Nearest Neighbor Ratio

5️⃣ StructureFromMotion (SfM)

  • 计算相机位姿与稀疏点云
  • 参数：
  • Describer Types: SIFT
  • Min Observation: 3
  • 输出文件：sfm.abc

6️⃣ PrepareDenseScene

  • 准备稠密点云输入
  • 默认即可

7️⃣ DepthMap

  • 生成深度图
  • 参数：
  • Downscale: 2
  • Min Consistent Views: 3
  • 使用 GPU

8️⃣ DepthMapFilter

  • 滤除噪声
  • 参数：
  • Sigma: 1.5
  • Nviews: 4

9️⃣ Meshing

  • 稠密点云 → 三角网格
  • 参数：
  • Max Input Points: 15,000,000
  • Meshing Method: Multi-View
  • 输出 .obj

🔟 MeshFiltering

  • 平滑网格
  • Smoothing Iterations: 3–5
  • 可启用 Decimation 减小模型

🧩 Texturing

  • 生成纹理
  • 参数：
  • Texture Side: 4096
  • Unwrap Method: Basic
  • 输出 .obj + .mtl + .png

四、常见问题与优化建议

问题 解决办法
无法读取相机参数 手动设置 Sensor Width
特征匹配稀疏 提高 Describer Preset
模型噪声多 调高 DepthMapFilter Sigma
纹理模糊 提升 Texture Side 或使用 RAW 图像

五、工程文件与成果组织建议

  • Meshroom_Project/
  • images/ # 原始照片
  • MeshroomCache/ # 中间结果
  • 3D_Model/ # 输出结果
    • texturedMesh.obj
    • texturedMesh.mtl
    • texturedMesh.png
  • project.mg # 工程文件
  • README.md # 项目说明

.obj 文件可用软件：
- MeshLab
- Blender
- Windows 3D 查看器

重建结果

其他