Требования к памяти на различных этапах обработки

В данной статье приведены таблица, где показаны пики потребления памяти и время, затрачиваемое на общие операции обработки для различных типов съемок: надирная аэрофотосъемка и съемка с близкого расстояния.

Обработка выполнялась на вычислительных узлах Agisoft Cloud в Metashape Professional со следующей конфигурацией оборудования (с использованием одного узла для каждой операции):

CPU	32 vCPU (2.7 GHz Intel Xeon E5 2686 v4)
GPU	2 x NVIDIA Tesla M60
ОЗУ	240 ГБ

Тестовая обработка данных аэрофотосъемки #

Набор данных, используемый для эталонной обработки аэрофотосъемки, состоит из 920 снимков с разрешением 40 МПикс каждый. Данные были получены с платформы Wingtra (картографический дрон WingtraOne VTOL) с камерой Sony RX1RII, координаты измерены с помощью точного метода PPK. Данные опорных точек для обработки не использовались. 

Используемый тестовый набор данных можно загрузить с веб-сайта Wingtra (набор данных «High-resolution quarry mapping»):  

Выравнивание было выполнено на Средней и Высокой точности поочередно, с комбинацией активных опций Общая преселекция + Преселекция по привязке и ограничениями в 40 000 / 4 000 характерных / связующих точек для обоих случаев. Адаптивное уточнение модели камеры — отключено в каждом сценарии обработки.

Все дальнейшие операции обработки выполнялись на основе снимков, выровненных на Высокой точности.

Для ускорения процессов поиска соответствий, расчета карт глубин, построения полигональной модели на основе карт глубины и создания ЦММ использовалась мощность графического процессора.

Таблица 1. Тестовая обработка данных аэрофотосъемки в Metashape Professional 1.7.2:

Этап (источник) / Параметры	Время	Пик максимального потребления памяти
Поиск соответствий
Средняя точность	23 мин 02 сек	758 Мб
Высокая точность	22 мин 46 сек	603 Мб
Выравнивание снимков
(Средняя точность)	7 мин 27 сек	416 Мб
(Высокая точность)	7 мин 08 сек	427 Мб
Карты глубин
Высокое качество / Мягкая фильтрация	3 ч 08 мин	20.41 Гб
Среднее / Мягкая	47 мин	8.51 Гб
Низкое / Мягкая	19 мин 23 сек	5.99 Гб
Плотное облако
Высокое / Мягкая	2 ч 36 мин	15.03 Гб
Среднее / Мягкая	37 мин	13.28 Гб
Низкое / Мягкая	12 мин 33 сек	7.51 Гб
Полигональная модель  (по Картам глубин)
Высокое / Мягкая	10 ч 12 мин	14.80 Гб
Среднее / Мягкая	2 ч 15 мин	13.04 Гб
Низкое / Мягкая	43 мин	10.80 Гб
ЦММ (по Плотному облаку)
Высокое	16 мин 28 сек	350 Мб
Среднее	5 мин	335 Мб
Низкое	2 мин	331 Мб
ЦММ (по Картам глубин)
Высокое	3 ч 37 мин	12.18 Гб
Среднее	1 ч 06 mмин	8.13 Гб
Низкое	25 мин 26 сек	5.59 Гб
Ортофотоплан (по ЦММ)
ЦММ (Высокое)	3 ч 05 мин	4.89 Гб
ЦММ (Среднее)	1 ч 30 мин	8.96 Гб
ЦММ (Низкое)	1 ч 16 мин	11.94 Гб
Тайловая модель (по Плотному облаку)
Высокое	43 мин	15.05 Гб
Среднее	9 ч 19 мин	10.49 Гб
Низкое	4 ч 38 мин	6.81 Гб

Потребление памяти для процесса ортотрансформирования снимков (первый этап построения ортофотоплана) пропорционально количеству потоков CPU.

Тестовая обработка данных, снятых с близкого расстояния  #

Набор данных, используемый для сравнительного анализа производительности при обработки съемки с близкого расстояния, был получен с помощью дрона DJI Phantom 4 RTK и состоит из 124 изображений полета над головой (надир и наклон) и 648 изображений, полученных с помощью Автоматического планирования маршрута. Всего было использовано 772 снимка с разрешением 18 Мпикс.

Обзор построенной полигональной модели с расположением камер показан на следующем снимке экрана:

Выравнивание было выполнено с использованием Средней и Высокой точности поочередно, только с активной Общей преселекцией и ограничениями 40 000/4 000 характерных/связующих точек для обоих сценариев обработки. Адаптивное уточнение модели камеры — отключено в каждом сценарии обработки.

Все дальнейшие операции обработки выполнялись на основе снимков, выровненных на Высокой точности.

Для ускорения процессов поиска соответствий, расчета карт глубин, построения полигональной модели на основе карт глубин использовалась мощность графического процессора. Наложение текстуры на модель производилось только за счет ресурсов CPU.

Таблица 2. Тестовая обработка данных, снятых с близкого расстояния, в Metashape Professional 1.7.2:

Этап (источник) / Параметры	Время	Пик максимального потребления памяти
Поиск соответствий
Средняя точность	30 мин 43 сек	466 Мб
Высокая точность	36 мин 21 сек	522 Мб
Выравнивание снимков
(Средняя точность)	8 мин 24 сек	785 Мб
(Высокая точность)	10 мин 27 сек	880 Мб
Карты глубин
Высокое / Мягкая	43 мин	8.02 Гб
Среднее / Мягкая	14 мин	3.72 Гб
Низкое / Мягкая	7 мин	2.38 Гб
Плотное облако
Высокое / Мягкая	1 ч 24 мин	25.88 Гб
Среднее / Мягкая	24 мин 13 сек	14.94 Гб
Низкое / Мягкая	10 мин 31 сек	5.34 Гб
Полигональная модель  (по Картам глубин)
Высокое / Мягкая	2 ч 59 мин	11.22 Гб
Среднее / Мягкая	1 ч 8 мин	8.89 Гб
Низкое / Мягкая	26 мин 33 сек	9.16 Гб
Текстура  (режим параметризации — Общий)
Высокое (32.2 млн полигонов)	51 мин	7.28 Гб
Среднее (8.9 млн полигонов)	33 мин	6.12 Гб
Низкое (2.4 млн полигонов)	22 мин	6.78 Гб
Смешивание текстур (только на GPU, 16K)
Среднее (8.9 млн полигонов)	22 мин 50 сек	10.94 Гб 6 Гб VRAM
Низкое (2.4 млн полигонов)	14 мин 44 сек	10.05 Гб 6 Гб VRAM
Смешивание текстур (только на CPU, 16K)
Высокое (32.2 млн полигонов)	48 мин	33.86 Гб
Среднее (8.9 млн полигонов)	24 мин	32.95 Гб
Низкое (2.4 млн полигонов)	17 мин	32.86 Гб
Тайловая модель (по Картам глубин, текстурирование на CPU)
Высокое / Мягкая	7 ч 43 мин	27.86 Гб
Среднее / Мягкая	4 ч 8 мин	28.14 Гб
Низкое / Мягкая	3 ч 22 мин	26.47 Гб

Потребление памяти для операции смешивания текстур (второй этап построения текстуры) пропорционально количеству потоков CPU, если обработка выполняется за счет его ресурсов. Такая зависимость не наблюдается при смешивании текстур с использованием ускорения за счет графического процессора.