通用採集原則
無論使用哪種設備,以下原則始終適用:
視差覆蓋(Parallax)
3DGS 重建依賴從不同角度觀察同一點來三角化其空間位置。關鍵要求:
- 多角度覆蓋:同一區域至少從 3 個不同角度拍攝
- 相鄰幀重疊率:保持 60%–80% 的畫面重疊
- 高低角度變化:引入俯仰變化(高位、平視、低位)
- 避免對稱路徑:非對稱運動有助於消除重建歧義
視差原理動畫
運動規範
| ✅ 推薦 | ❌ 避免 |
|---|---|
| 勻速緩慢移動(0.5–1 m/s) | 快速移動(>2 m/s) |
| 始終保持相機移動 | 原地旋轉(純 pan/tilt) |
| 連續不間斷採集 | 頻繁暫停/啟停 |
| 橫向平移 + 前後移動 | 僅直線前進 |
| 蛇形走位覆蓋區域 | 單一直線穿過 |
核心原則:不要在原地旋轉相機。純旋轉無法產生視差,會導致重建失敗。 始終在移動中改變視角。長時間靜置同樣不會提升效果。

正確運動路徑 vs 錯誤運動路徑
蛇形走位
用蛇形(之字形)路徑替代單一直線走位。只要採集區域不是極其狹窄的走廊,都應使用蛇形路徑以獲得更充分的多視角覆蓋。

蛇形走位 vs 直線走位對比(俯視圖)
移速分場景
通常移動速度建議不超過 1 m/s(PortalCam 建議不超過 0.5 m/s)。以下場景應進一步降速至 0.3 m/s:
- 室內空間、走廊,或採集目標距鏡頭較近時
- 光照條件較差的昏暗區域
- 進出房間門口、室內外過渡區域
- 轉彎、過拐角等涉及旋轉的操作時
- 自動感應燈、窗戶區域等光線突變區域
飽和式採集
對於遮擋較多的場景,或清晰度優先的場景,可以考慮飽和式採集:
- 在場景中盡量走出各種不同的路線
- 調整掃描儀高度,從不同視角重複掃描同一位置,確保數據充分重疊和完整覆蓋(視線差不超過 ±40°)
- 同一位置靜置不會改善重建效果——始終保持移動
迴環(Loop Closure)
迴環是提升大場景重建穩定性的關鍵手段。在覆蓋採集區域的基礎上,應適當安排迴環路徑。
什麼是有效迴環
回到先前採集過的相似位置,且具有相似的鏡頭朝向——視線方向差異不超過 ±40°。
滿足以上條件時,演算法才能成功識別迴環並進行全域優化。

有效迴環:相似位置 + 視線差 ≤ ±40°
迴環安排原則
- 首尾迴環:條件允許時,採集的起點和終點應在同一位置形成閉環
- 中途迴環:以下情形中,建議在採集中途安排至少一次迴環:
- 無法實現首尾迴環時
- 採集較大規模場景時
- 場景中有較多遮擋、狹窄結構時

迴環路徑安排:首尾迴環與中途迴環
K2 採集大場景時,應保證每 500m 內至少存在一處軌跡重疊,以避免重建分層。 若場景限制無法實現,建議使用 RTK 或在超過 500m 處提供相對控制點。
相機朝向
俯仰角限制
拍攝過程中,設備的俯仰角應保持在 -60° ~ +60° 以內。避免設備正面完全朝上或完全朝下。

設備俯仰角範圍(-60° ~ +60°)
最近拍攝距離
設備距離被拍攝物體的最近距離為 0.5m(約一個小臂的長度)。同時應避免進入過於狹窄的區域,保證設備距離四周最近表面 ≥ 0.5m。

最近拍攝距離 ≥ 0.5m(約一個小臂)
根據關注對象調整朝向
確保重點關注對象有足夠詳實的影像數據,同時兼顧整體場景:
| 關注對象 | 朝向策略 |
|---|---|
| 天花板管道 | 提供一定仰角,確保鏡頭覆蓋頂部管線 |
| 文字/銘牌 | 鏡頭朝向並靠近文字,緩慢 S 形移動 |
| 雕塑/物件 | 鏡頭朝向物件進行環繞拍攝 |
| 地面細節 | 俯視角度覆蓋地面紋理 |

提供俯仰角,關注天花板

緩慢S形掃描,關注文字細節

環繞掃描,關注特定物件
當不確定關注對象時,飽和式採集(多路線、多角度)往往是最有效的策略。
初始化位置
對於無 RTK 採集的情形,重建後的渲染場景將以初始化位置(設備開啟掃描的地點)作為渲染相機的初始視角。因此:
- 初始化地點應選擇主要展示的場景區域
- 初始化地點周邊應詳細採集,確保主場景各視角清晰無模糊
- 對於 PortalCam,初始化時應保證設備前視區域狀態良好,避免面向人群、車流等高動態區域
使用 RTK 時,渲染相機初始位置為第一個有效 RTK 定位點。
光照要求
| 條件 | 建議 |
|---|---|
| 室內 | 開啟所有固定燈光,拉開窗簾,避免使用閃光燈 |
| 室外 | 陰天最佳;晴天避免正午強烈陰影 |
| 曝光 | 盡量鎖定曝光和白平衡(手動模式) |
| 光照不足 | 務必降低移動速度至 0.3 m/s,並增加視角覆蓋 |
| 避免 | 逆光、鏡頭眩光、劇烈明暗變化 |
3DGS 假設場景是靜態的。移動的陰影、閃爍的燈光都會產生偽影。
多段融合的光照一致性
進行地圖融合、空地融合或高清補拍時,不同段數據的光照應盡量保持一致:
- 所有數據段的採集應盡量在 2 小時內 完成
- 避免跨早晚或跨晴陰天等劇烈光照變化條件下拼接
- 時間間隔較長的多段數據拼接時,應優先選擇紋理清晰、光照穩定的區域作為重疊區
場景準備
- 移除或固定所有可能移動的物體(人、寵物、風中的窗簾)
- 關閉電風扇、冷氣出風口附近的輕質物品
- 確保地面乾淨,無大面積反光積水
- 玻璃/鏡面區域:盡量避開或遮擋(3DGS 對鏡面反射處理有限)