Mega Block空间数据采集

1 目标

Mega Block是指我们在云定位时所用到的定位空间数据。Block指的是一块空间区域的意思。

Mega Block采集需使用GoPro Max全景相机(其他全景相机不行),按照采集规划路线在现实场景内进行空间数据采集。

MegaBlock的精度,完整性都和采集视频的质量相关。本章节专门介绍如何进行高质量的采集。

整个文档阅读需要大概30分钟。

2 流程

除了前期的设备购置,Mega数据采集每次需要4个步骤:

1.采集路径规划 >2.MegaBlock空间数据采集 >3.EIF远程调试数据采集 >4.数据整理和上传

上传完毕后服务器会使用采集数据生产MegaBlock空间数据,使用MegaBlock需要4个步骤:

1.MegaBlock建图 >2.确认MegaBlock建图结果 >3.将MegaBlock添加至云定位服务 >4.在3D引擎内配置调用

3 角色分工

1 技术负责人

掌握个EasyAR Mega技术流程包括采集流程。需要理解全部的流程,采购并配置好采集设备,并可以把现场采集的环节交给外勤采集人员完成,自己进行指导和审核。

2 外勤采集人员

负责出差去现场采集的人员。从技术负责人拿到配置好的采集设备和采集任务,到现场去采集,回来上传发送所有数据给技术负责人。

外勤采集人员可以先了解Mega技术及功能 https://www.easyar.cn/mega.html ,了解该采集工作的目的。

4 准备采集设备

由技术负责人来准备,外勤采集人员可以跳过。

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全景相机GoPro Max和配件

① GoPro MAX 360度全景运动相机

② GoPro相机转接头

③ Insta360自拍杆120cm

④ SanDisk存储卡运动相机卡256G(内存卡请购买闪迪至尊极速或其他品牌同级卡)

⑤ GoPro MAX 原装电池(买①送,不用额外买)

⑥ GoPro Max镜头盖(淘宝有)

⑦ 绿联充电宝PD20W

⑧ 绿联双头Type-C 快充线

请编号对应名称线上搜索购买!

购买或租赁一台GoPro Max全景相机,并准备好至少256G内存卡。

GoPro自带电池只能使用80分钟左右,需要长时间拍摄可不用电池,直接连大容量充电宝使用。

夏天户外采集时请取下电池,仅用充电宝。(夏天用电池会导致GoPro过热关机)

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5 采集前设备状态确认(每次)

GoPro Max全景相机自带屏幕,触摸操作设置设备。

正确设置的GoPro Max相机显示画面为

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1.检查并取下镜头盖

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2.检查系统固件版本,请升级至2.0

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3.检查并打开GPS

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4.检查并设置防频闪为50Hz

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5.检查并设置视频格式:360度视频,FPS 25

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6.清洁镜头

采集前擦拭设备镜头,避免镜头上沾有指纹等污渍影响画面。

可以拍摄一段视频查看效果,注意不要在采集过程中擦拭镜头。

开拍前一定记得取下镜头保护罩。

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7.将镜头固定在采集杆上

拧紧螺丝

注意千万不要在采集中调整镜头位置角度

6 采集过程概念

采集过程通俗来说就是采集者高举GoPro Max全景相机,按照规划路线,将整个区域进行全景拍摄。

其实我们不仅会使用全景视频,还有轨迹数据,位姿数据,GPS数据,和一些其他辅助数据。所以请务必严格按照要求进行数据采集。

请事先阅读 采集路线规划

对Mega Block采集有个初步概念,方便下文理解。

7 采集过程注意事项

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  1. 相机无屏幕的一面向正前方,相机上有屏幕一侧对着自己,镜头盖全部取下。

  2. 自拍杆拉长4节左右,高过头顶一个头

  3. 全程保持竖直举杆,贴近耳朵以保证相机尽可能在头顶正上方

  4. GoPro使用数据线连接的充电宝放兜里

5.双手握住自拍杆,采集过程中保持相机稳定,同时防止镜头被异物遮挡。行走过程中禁止玩手机。

6.注意事项

注意注意注意

相机要高举过头顶,不然拍摄者会在画面中的占据大面积影响最终建图效果。

气温超过25°有太阳直射请取下锂电池!

请不要用其他姿势进行采集,如扛着采集杆,或将采集杆拿在远处等操作。

我们只接受标准握持方式采集的数据,其他不合规采图数据我们将不予建图,并打回重采。

7.避免下雨天采集

下雨天不可以采集(打伞也不行,雨刚停地上有水也不行)。

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8.禁止停下擦镜头

采集过程中禁止停下擦拭镜头。如果镜头脏了,需要清洁后重新采集。

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9.全景相机在采集过程中发生磕碰或滑落,需要重新固定并从头采集

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8 开始采集

1 开拍前一定记得取下镜头保护罩。

请确认是否取下了镜头保护罩,不然采集数据无法使用。

正确示范:

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错误示范:不可加装镜头保护壳

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2 平稳握住设备

平稳的握住设备移动,尽量不要原地旋转,也不要突然的大幅运动。全景相机,需要尽量保持设备竖直,不要搭在肩上!

3 采集初始化

每次开机GoPro Max后,在采集前需要先等待2分钟进行GPS信号初始化。

录制开始时,举过头顶(姿势参考采集姿势)先静止10秒,再开始走。静止时可双手握持,尽量保证镜头不要晃动。

接着在起始的地方对着纹理丰富的建筑或者墙面左右横移超过2米(有屏幕的一侧朝着自己,另一侧朝向纹理丰富的建筑或墙面,且人和建筑之间的距离大概在3-5米),来回2次以方便初始化(横移也就是需要采集的人像螃蟹一样,举着设备横着来回走)。

注意此时人与纹理丰富的建筑或者墙面之间的间距需在3-5米 ,以免景深过大导致初始化失败。

PS:为防止拍摄开始瞬间全景相机因按拍摄按钮导致晃动,请轻轻点击。也可采用手机安装GO PRO APP,通过手机软件开始和停止拍摄。有条件的可以试用GoPro专用遥控器。

4 单次采集时长

一次完整的开机停止单次使用采集时长不能超过2小时8分钟。大于80分钟的采集建议取下电池,直接使用充电宝供电。

GoPro设备拍摄时每隔8分钟会自动分成分成一段视频,2小时8分钟的视频(128分钟)刚好分成16段视频。

5 采集注意事项

1.采集中途不要停止录像!不可以按键暂停或停止按钮,遇到情况可以边录边处理,也不要因为断电或存储卡满中断。

2.采集中途不要在30°以上高温情况下顶着太远爆嗮超过10分钟,容易导致过热关机。夏天注意挑选清凉时段

9 采集要点

1 采集起点和终点尽量在一起

采集最后回环到起始点位时,需要与最开始时保持同一朝向。

采集前先找到目标区域的平面图,大致规划下行走路径! 采集的地方比较大时,需要一圈一圈的绕着采集,先绕小圈,最后用大圈把小圈串起来。大概每走个30米就需要回头绕个圈。 不过如果是很窄的地方,例如宽度在6米以下,可以不用绕圈,一直在中间走,最后再回头,也是在中间走就可以了。 形成的轨迹类似于环环相扣的铁链,如下图所示

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好的轨迹回环的相邻两个环状要路径重合,有点像植物细胞壁,紧紧贴合(附图):

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为了相邻的路径可以高度重叠,可以记住走过的路踩得是哪一条砖(走能记住得砖条),路上如果没有记号可以只走中线:

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这种先大圈后小圈的可以理解为先采集框架,然后补细节。如果采集范围很大,而且又要采一些识别点位的局部细节或者在整体线路上有一些“小分支”,就不能在走第一遍路径时就在拐出主路线去分支或者在细节的地方一直绕,转圈多了漂移很严重;所以需先走一遍完整大框架,保证整体精度,然后在走第二遍途径到分支或者重要点位时再绕着该分支或者点位采集一些细节部分。示例如下(蓝色圈框住的为小分支,画路线时不能在第一次途径时就进去绕,需要在第二遍主路线途径时再叉进去):

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正确的回环参考

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错误的回环参考

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采集路线视频参考

2 多层楼商场要求(特大商场)

  1. 商场环境多层楼时,可以一层拍一个视频,然后从扶梯拍一个视频将各层楼连接起来。最后那个连接的视频需要在每一层楼在扶梯周围转一圈,然后上楼。最后需要再下楼,回到原点,中间不需要再在各层绕着扶梯转圈。 回到原点时要保证位置和方向一致!(位置容差在1米以内,方向保证是对着同一个景物就行)(用于连接的扶梯最好是最靠近商场中央的扶梯)

  2. 通过巷道时,如果巷子左右宽度不超过6米,直接从中间走就可以了,不需要靠左或者靠右走两遍。超过6米,需要分别靠近两侧走两遍,每次离旁边的墙壁3米左右即可。

3 商场环境需要采集的东西

  1. 每层楼的视频。

要求:每个小段都是按照整段采集的要求来采的,要求和采集轨迹基本要求一样,不断的绕圈采集。

  1. 用于各段视频连接的视频。连接的视频一般就是商场中央的自动扶梯,不能是垂直电梯,这段视频的意义 就是通过它把各层楼连接起来,所以需要这段视频本身能很好的建图,还要和各层楼之间有交集。

要求:在一楼扶梯周围绕一圈(长度至少30米),上楼,在每一层楼扶梯周围都绕一圈(长度至少30 米),到顶后再下楼,下楼时不需要再在每层楼绕圈,最后回到一楼再绕一圈(保证跟最开始那一圈是同位置同方向的),一般来说,一层楼转一分钟,上楼30秒,那么两层楼的连接视频大概有不到4分钟的样子。

4 特大场景采集要求(多图融合建图)

  1. 当需要采集特大场景,无法在2小时时长内采集完全部连续空间时,可申请使用多图融合功能。

  2. 多图融合是指将多段连续空间内的视频拼接融合建图。如上海外滩使用了5次独立采集视频进行融合,上海陆家嘴使用了15段独立采集视频进行融合。

多图融合任务创建使用请参考 超大空间采集 多图融合建图任务

  1. 融合后的建图Block和单图使用方法一致。

  2. 每个区域的采集依旧遵循单图采集要求,仍需不断的绕圈采集。

  3. 在采图之前进行采图路线规划,要求每个单独采集的区域之间必须有完全一致的采集重叠路径,重叠路径最小需要350米,重叠区域越大融合出来的地图越好。

  4. 重叠路径的挑选:需要选择纹理丰富的区域,不可选择大面积白墙、玻璃、树林等场景;室内场景除纹理丰富外,还需要选择纹理比较独特的区域。

  5. 需要保证在重叠路径上的采集路线是完全一致的,包括前进方向和具体路线。简单来说就是沿着之前的采集路线走,不要有任何偏差。

  6. 每个独立区域只需要有一段和其他区域重叠的路径即可,当然也可以与多段不同区域拥有重叠路径,这样融合效果会更好。

  7. 我们建议每段采集将时间控制在1小时内,建图的总时长会更快一些。如:8段1小时采集的任务融合建图时间会比4段2小时的融合建图任务完成的更快。

5 采集过程中的意外情况

采集过程中可能会遇到实际路径与规划的采集路径不符的情况,比如

1.道路施工/封死:此时可以在采集时走到封住的地方再掉头往回走,然后接着走其他路线。

2.走到售票口或者出口,需要出去再进来:在规划路线时会尽量将内外分隔开,实在无法分开的,则请采图人员询问下是否可以出门再进入,若可以则正常采集;若不可以请自行拆分为内外两个区域采集。

6 室外区域GPS记录

采集室外区域时,需要先找到一个空旷的地方将设备开机,并在该点拿着开机的设备静立2分钟,以让设备记录较为准确的GPS数据。(2分钟后拿着设备走到要采集的区域起点开始即可)

7 采集雕塑等细节内容

如果有需要采集大型雕塑,大型物体等情况,且需要生成较为精细的稠密模型用于开发时。可以由远及近多次对该物体绕圈采集。每次圆心距离都不同,一般绕4圈就行。

8 室内采集

在室内采集时候,推荐由个子稍矮的采集人员进行采集。由于采集时需要高举GoPro Max相机,如果由个子高的采集人员进行拍摄,很多地处细节都会拍摄不到。建议找1米6左右的女生进行室内采集拍摄。

10 采集路线查看

采集过程中可以使用“华为运动健康”app来实况查看已经走过的路径(仅室外有用,室内凭记忆),以免遗漏区域。

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采集过程示例链接:视频链接

(建议用火狐浏览器查看,视频有语音解说,请打开浏览器的声音)

11 数据整理与上传

采集完成后将TF卡内数据复制到本地硬盘,用GoPro 播放器检查是否都可以正常播放。

接着就可以准备上传数据并构建Mega Block空间数据了。

下一步 构建 Mega Block