了解在‌空三(AT)处理‌中的不同阶段,用以高效利用计算资源,优化计算性能与效率


本文旨在阐述如何在‌空三(AT)处理‌中合理配置与高效利用计算资源,以优化计算性能与效率。

 

空中三角计算阶段是创建实景网格的第一个也是必需的过程。

该过程分为五个阶段:

1. 过程初始化(Process initialization): 该过程是创建项目文件并为其他阶段创建任务。

 

2. 特征点提取阶段(Keypoints extraction)

 

目的:分析照片以检测二维平面上的特征点并保存其坐标。

任务划分:项目规模影响任务数量,任务通常划分为多个小块以便在多台计算机上并行处理。

硬件需求:使用 CPU 进行处理,速度提升在 32 个处理器线程时达到上限,更多线程不会提高速度。计算机的 RAM 也很重要(我们推荐 64GB)。

特点:一旦特征点被检测并保存,只要不改变设置(如从介质密度改为高密度),后续的空中三角计算将跳过此过程,从而加快处理速度。如果我们把相同的照片重新导入到同一项目的 新的区块中,也同样适用。

 

3. 照片配对选择(Pair selection)

 

目的:寻找具有共同特征点的照片。

特点:该过程在主计算机上运行,过程不可拆分。速度不易增加

设置建议:调整选项如最小最大视图距离(view distance)、默认/顺序数据结构。对于数千张无位置元数据的照片,考虑将项目划分为较小的块。如果使用“穷尽(exhaustive)”选项,必须设置最小最大视图距离。否则程序将分析过多的照片,过程将难以完成。

硬件方面:CPU 和 RAM 在此过程中至关重要。

 

4. 特征点匹配(Keypoints matching)

 

目的:在已知共享特征点的图像组中,进一步划分计算任务为更小的子组以找到共同的点分布模式。

特点:类似于特征点选择,iTwin Capture Modeler 可以估算工作量并将其分配给子任务。

硬件方面:使用 CPU 和 RAM 进行处理,并且可以在多台计算机上并行计算,以实现可增加的计算速度。与前一阶段一样,此处理过程使用 CPU 和 RAM 内存。

 

5. 主要空中三角计算(Main Aerotriangulation)

 

计算的最后阶段包括收集到目前为止收集的所有数据,并将其代入空中三角计算方程,根据它们在多张照片中的二维坐标以及相机参数(外部和内部)计算特定点的空间坐标。此过程在主计算机上计算,不可划分,主要依赖计算机的 CPU 和 RAM 算力。

在选择“计算姿态(Compute poses)”选项的情况下,它将比“调整姿态(Adjust poses)”选项耗时更长,“调整姿态”选项仅调整每个姿态的初始位置。

AT 的最后,(也是可选的阶段)是颜色均衡和 创建Splats的过程。颜色均衡使用主计算机的显卡。

 

综上所述,在iTwin Capture Modeler中,空三(AT)处理流程的部分计算可通过并行计算设备运行,这能显著提升计算速度的可扩展性。不过需要注意,某些特定计算仍需在单机上完成,且耗时较长。因此,评估整体计算时间时,不能仅依赖于并行连接的高性能计算机或计算引擎,还需结合空三流程的合理参数配置进行综合优化。

Scheme for the parallel processing