焦點航拍攻略 | 無人機航拍器的新奇玩法：3D建模

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在你的印象中，無人機航拍是否就只是用來發朋友圈、微博？但實際航拍應用千千萬，比如你就可以通過航拍小雁塔到最後通過航拍獲得數據將小雁塔列印成3D模型，讓無人機成為生產工具！而今天本文也將分上下兩篇文章介紹如果實現這一過程。

作者語：記得大四那年準備畢業論文，想了半天也沒想出一個命題，正苦惱的時候看到了一篇影像構建3D模型的文章，與此同時，朋友買了一台精靈2V+，於是一個念頭浮現了出來，就是用多角度航拍影像構建3D數字地形模型。

時至今日，很多人還是對這個課題很感興趣，所以這次我將結合超級便攜且性能強大的「「御」Mavic Pro」Mavic Pro，實際應用演示如何進行單體目標航拍建模。

前期：

首先，我們要確定建模的目標或者說是範圍。我將航拍建模大體劃分為兩個類型，即興趣點目標建模和大範圍目標建模。興趣點目標建模是指一個集中區域內的目標建模，例如一個小山包、一棟樓、幾棟聚集在一起的建築物等，自然也就可以再細分為單體目標和集合目標。這樣的建模通常可以採用興趣點環繞定時拍攝的方式來進行初期的素材收集。大範圍目標建模顧名思義是指在一片較大範圍內的建築物、地形等目標，通常可以採用航點規劃的方式，在調整雲台俯仰至合適角度的情況下拍攝多角度影像來收集素材。

這次拍攝的案例就是著名景點西安小雁塔，為這座經典的建築物來個單體目標建模。

使用拍攝的器材也是航拍圈非常紅火的DJI大疆的「御」Mavic Pro，應該算一台入門級的無人機。

一開始先要進行拍照設置，將拍攝模式切換到拍照，然後點擊右側下方參數調整按鈕，進入拍照模式，選擇定時拍攝，如果要拍DNG格式，最低是10S一張，但是我們一般拍JPEG就可以了，照片拍攝越多，建模效果也就越有提升，但是也不能夠太多，不然電腦吃不消，設置個5秒一張或者更高都是可以的。拍照的設置就搞定了。

塔這種建築物真的是單體目標航拍建模的最佳教材，直接將DJI大疆」御」Mavic Pro飛到塔的正上方，當然，在這樣的地方飛行大家一定要注意各方面的安全，並保持飛行器在視距內（距離500m。高度120m）。

確定安全之後，點擊左側小無人機進入興趣點環繞模式，這個時候將興趣點設置到飛行器所在位置，此時的高度為環繞高度。

拉遠飛行器至適當距離，這個距離便是環繞半徑。我們可以在右側窗口中看到所有的數據。此時的返航高度是可以修改的，大家根據具體的飛行環境可以適當進行調整。同時也可以看到提示中說明了我們可以通過遙控器調整半徑，這也為後續的拍攝帶來了便利。攝像頭此時也要進行調整，將建築物整體放置在畫面中，不用管構圖，目標是把整體拍攝到，不要有丟失。設置好適當的飛行速度便可以開始環繞飛行了。

開始環繞飛行後，隱藏興趣點環繞界面，開始拍照，在拍照過程中是會有短暫黑屏的，不要害怕，大膽的讓它去拍。

拍攝過程中要保證至少有一圈是將建築物完整拍下來的，把它完全放在畫面中。從下方的數據中可以看出高度穩穩地保持在79m，沒有出現掉高的現象，飛行器指向也比較正，說明」御」Mavic Pro的飛行性能是足以肩負航拍建模重任的。

在興趣點環繞的過程中是有幾率出現飛行器和遙控器之間出現障礙物的情況的，此時不要慌張，也不要著急操作或者關閉遙控器，應當調整天線位置和朝向，面對飛行器所在方向，如果此時失聯，飛行器會繼續興趣點環繞功能設置的飛行路線，不要關閉遙控器，當它飛過遮擋信號盲區便會再次連接上。由於」御」Mavic Pro的信號還是比較強的，所以我專門跑到旁邊的屋裡，模擬了一下信號遮擋的情況。事實證明，信號真心好，遙控還有三格，圖傳一點沒掉。

完成了一圈的環繞之後，我們要開始調整飛行高度和半徑了，之前的半徑是44m，高度是80m。我們可以通過遙控器調整飛行器位置，從而變化飛行半徑和高度。飛行器朝興趣點方向飛行將縮小半徑，相反則是增大半徑，升降油門調整高度便是直接對應飛行器環繞高度。如果進行了轉向，則會改變朝向，這是沒有必要的，如果不小心調到了，點擊重置朝向即可重新指向興趣點。

由於整體輪廓的一圈已經拍攝完成，此時我們可以貼近建築物拍攝一些細節的地方，也就不需要將整個建築物包裹在畫面中，只需要針對細節拍攝。例如小雁塔外體並不規則，要將這些細節構建出來便需要更加貼近進行拍攝，因此將飛行器環繞半徑降低進行拍攝。

由於塔基本是一個直上直下的結構，因此也需要降低高度來深入記錄細節，拍攝照片的質量好壞會直接影響後期紋理的製作，越清晰是越好的。

看到這裡大家應該明白為什麼我們要選擇興趣點環繞的方式來拍攝素材了。一方面是興趣點環繞對於這類目標的特徵記錄更加細緻全面，另一方面是DJI GO操作的難度低，智能化程度高，同時便于飛行拍攝過程中的飛行數據調整，為我們的素材收集提供了非常多的便利。當然，使用興趣點環繞的過程中」御」Mavic Pro的側面是沒有避障功能的，所以要注意不要有障礙物，不然就有點危險了。

同時，飛行之前要對自己所建模的區域目標有一個基本的了解，因為只有飛行器拍攝到的地方能夠建模出來，被遮擋或者拍攝不全的話後期建模就會是一塊黑的，效果並不理想，所以在飛行過程中要提前考慮周全。我們可以看到小雁塔的每一個邊沿都是延伸出來的，如果僅僅是俯視是不能收集到邊沿下方的情況的，所以需要降低飛行高度，平視或者斜向上拍攝，將所有內容收集全。

通常情況下，如果建模精細度要求並不是非常高的話，個人認為在不同高度上環繞拍攝兩到三圈基本上能夠滿足建模需求，如果有一些細節的地方環繞飛行也拍攝不清的，可以將飛行器退出環繞飛行模式後再飛行至適當位置拍攝，後期是可以識別出來的。總的一個原則就是收集到目標儘可能多的圖像信息，避免盲區，及注意安全。

最終，我們得到了這樣的一系列照片，包含了我們所需要的建築物的所有圖像信息，單獨建立一個文件夾，放進去，我們的前期素材收集也就完成了。

從收集過程來看，」御」Mavic Pro的飛行性能是非常棒的，沒有在環繞飛行過程中出現掉高的情況，同時拍攝的畫面清晰度也比較高，雖然廣角小了一些，但是並不影響後期製作。

在建模之前，建議大家首先使用修圖軟體Lightroom對拍攝的圖片進行調整和校色，這樣對於後期建模之後模型的蒙皮色彩是有直接影響的。相關的具體方法在這裡就不做贅述了，搜索一下網上有很多教程，大家可以去學習下。

圖片處理之後便可以直接導出，得到了色彩正確、艷麗的航拍素材，而這次素材將幫助我們進行後面的建模應用，也就是下一期的內容3D建模。

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