通用采集原则
无论使用哪种设备,以下原则始终适用:
视差覆盖(Parallax)
3DGS 重建依赖从不同角度观察同一点来三角化其空间位置。关键要求:
- 多角度覆盖:同一区域至少从 3 个不同角度拍摄
- 相邻帧重叠率:保持 60%–80% 的画面重叠
- 高低角度变化:引入俯仰变化(高位、平视、低位)
- 避免对称路径:非对称运动有助于消除重建歧义
视差原理动画
运动规范
| ✅ 推荐 | ❌ 避免 |
|---|---|
| 匀速缓慢移动(0.5–1 m/s) | 快速移动(>2 m/s) |
| 始终保持相机移动 | 原地旋转(纯 pan/tilt) |
| 连续不间断采集 | 频繁暂停/启停 |
| 横向平移 + 前后移动 | 仅直线前进 |
| 蛇形走位覆盖区域 | 单一直线穿过 |
核心原则:不要在原地旋转相机。纯旋转无法产生视差,会导致重建失败。 始终在移动中改变视角。长时间静置同样不会提升效果。

正确运动路径 vs 错误运动路径
蛇形走位
用蛇形(之字形)路径替代单一直线走位。只要采集区域不是极其狭窄的走廊,都应使用蛇形路径以获得更充分的多视角覆盖。

蛇形走位 vs 直线走位对比(俯视图)
移速分场景
通常移动速度建议不超过 1 m/s(PortalCam 建议不超过 0.5 m/s)。以下场景应进一步降速至 0.3 m/s:
- 室内空间、走廊,或采集目标距镜头较近时
- 光照条件较差的昏暗区域
- 进出房间门口、室内外过渡区域
- 转弯、过拐角等涉及旋转的操作时
- 自动感应灯、窗户区域等光线突变区域
饱和式采集
对于遮挡较多的场景,或清晰度优先的场景,可以考虑饱和式采集:
- 在场景中尽量走出各种不同的路线
- 调整扫描仪高度,从不同视角重复扫描同一位置,确保数据充分重叠和完整覆盖(视线差不超过 ±40°)
- 同一位置静置不会改善重建效果——始终保持移动
回环(Loop Closure)
回环是提升大场景重建稳定性的关键手段。在覆盖采集区域的基础上,应适当安排回环路径。
什么是有效回环
回到先前采集过的相似位置,且具有相似的镜头朝向——视线方向差异不超过 ±40°。
满足以上条件时,算法才能成功识别回环并进行全局优化。

有效回环:相似位置 + 视线差 ≤ ±40°
回环安排原则
- 首尾回环:条件允许时,采集的起点和终点应在同一位置形成闭环
- 中途回环:以下情形中,建议在采集中途安排至少一次回环:
- 无法实现首尾回环时
- 采集较大规模场景时
- 场景中有较多遮挡、狭窄结构时

回环路径安排:首尾回环与中途回环
K2 采集大场景时,应保证每 500m 内至少存在一处轨迹重叠,以避免重建分层。 若场景限制无法实现,建议使用 RTK 或在超过 500m 处提供相对控制点。
相机朝向
俯仰角限制
拍摄过程中,设备的俯仰角应保持在 -60° ~ +60° 以内。避免设备正面完全朝上或完全朝下。

设备俯仰角范围(-60° ~ +60°)
最近拍摄距离
设备距离被拍摄物体的最近距离为 0.5m(约一个小臂的长度)。同时应避免进入过于狭窄的区域,保证设备距离四周最近表面 ≥ 0.5m。

最近拍摄距离 ≥ 0.5m(约一个小臂)
根据关注对象调整朝向
确保重点关注对象有足够详实的图像数据,同时兼顾整体场景:
| 关注对象 | 朝向策略 |
|---|---|
| 天花板管道 | 提供一定仰角,确保镜头覆盖顶部管线 |
| 文字/铭牌 | 镜头朝向并靠近文字,缓慢 S 形移动 |
| 雕塑/物件 | 镜头朝向物件进行环绕拍摄 |
| 地面细节 | 俯视角度覆盖地面纹理 |

提供俯仰角,关注天花板

缓慢S形扫描,关注文字细节

环绕扫描,关注特定物件
当不确定关注对象时,饱和式采集(多路线、多角度)往往是最有效的策略。
初始化位置
对于无 RTK 采集的情形,重建后的渲染场景将以初始化位置(设备开启扫描的地点)作为渲染相机的初始视角。因此:
- 初始化地点应选择主要展示的场景区域
- 初始化地点周边应详细采集,确保主场景各视角清晰无模糊
- 对于 PortalCam,初始化时应保证设备前视区域状态良好,避免面向人群、车流等高动态区域
使用 RTK 时,渲染相机初始位置为第一个有效 RTK 定位点。
光照要求
| 条件 | 建议 |
|---|---|
| 室内 | 开启所有固定灯光,拉开窗帘,避免使用闪光灯 |
| 室外 | 阴天最佳;晴天避免正午强烈阴影 |
| 曝光 | 尽量锁定曝光和白平衡(手动模式) |
| 光照不足 | 务必降低移动速度至 0.3 m/s,并增加视角覆盖 |
| 避免 | 逆光、镜头眩光、剧烈明暗变化 |
3DGS 假设场景是静态的。移动的阴影、闪烁的灯光都会产生伪影。
多段融合的光照一致性
进行地图融合、空地融合或高清补拍时,不同段数据的光照应尽量保持一致:
- 所有数据段的采集应尽量在 2 小时内 完成
- 避免跨早晚或跨晴阴天等剧烈光照变化条件下拼接
- 时间间隔较长的多段数据拼接时,应优先选择纹理清晰、光照稳定的区域作为重叠区
场景准备
- 移除或固定所有可能移动的物体(人、宠物、风中的窗帘)
- 关闭电风扇、空调出风口附近的轻质物品
- 确保地面干净,无大面积反光积水
- 玻璃/镜面区域:尽量避开或遮挡(3DGS 对镜面反射处理有限)