空间映射最佳实践

Last updated: August 13, 2026

ZED SDK 的空间映射模块也可通过独立的 ZEDfu 应用程序使用，它支持对场景或物体进行 3D 扫描。通过从多个视角随时间整合图像、深度和位置追踪数据，可以创建彩色 3D 模型（网格或融合点云）。

有关该模块的完整描述，请参阅空间映射文档；有关 ZEDfu 工具，请参阅 ZEDfu 文档。

支持的相机

空间映射需要配备惯性传感器（IMU）的双目相机，例如 ZED 2/2i、ZED Mini、ZED X、ZED X Mini 和 ZED X Nano。

以下相机不受支持：

  • 最初的 ZED（已停产），没有内置 IMU；
  • ZED X One GS/4K/S 相机，它们是单目相机。请注意，支持双 ZED X One Virtual Stereo Camera 设置；在 ZEDfu 中，使用本地流媒体输入来接收其数据。

扫描时的最佳实践

  • 缓慢且平稳地移动。 快速移动会产生运动模糊；模糊的图像会降低位置追踪和重建的 3D 几何结构的质量。
  • 确保场景光线充足。 光线不足的区域会增加深度噪声，并可能在模型中引入伪影和错误的表面。
  • 优先选择有纹理的场景。 无纹理、均匀的表面（裸墙、玻璃等）为立体匹配和追踪提供的视觉信息很少。得益于神经深度模式，室内扫描现在比旧版 SDK 的表现好得多，但丰富的纹理仍能改善结果。
  • 避免反光和透明物体。 镜子、玻璃和光亮表面会产生无效的深度测量结果。
  • 与表面保持适当的距离。 不要靠近到超出相机型号的最小深度范围以内，并记住深度精度会随着距离增加而降低；因此，映射范围限制为 20 米。
  • 闭环扫描。 扫描房间或物体时，尝试重新访问之前扫描过的区域；这有助于位置追踪优化地图。启用 区域记忆 后，SDK 可以识别之前映射过的区域并提高追踪一致性；请参阅 VSLAM 映射教程。
  • 关注追踪状态。 在 ZEDfu 中，如果位置追踪状态切换为 SEARCHING，请将相机移回已映射的区域，以帮助 SDK 重新定位并继续生成地图。

选择合适的设置

  • 深度模式：在 ZEDfu 中，您可以选择 NEURAL LIGHT（最佳实时性能）、NEURAL（质量和性能之间的良好折中）以及 NEURAL PLUS（最高质量，推荐用于 SVO 文件的离线处理）。
  • 地图类型：选择 MESH 以生成一组三角形封闭网格，这些网格可在扫描后进行过滤和纹理处理；或选择 POINT CLOUD 以生成彩色融合点云。由于每个点都附带颜色信息，点云格式需要更多内存。
  • 映射分辨率：分辨率可设置在 1 cm 到 12 cm 之间。更高的分辨率会生成更详细的地图，但需要更多内存和处理能力，并会减慢地图更新速度；请使用适合您应用的最低分辨率。API 提供 HIGH（2 cm，小区域）、MEDIUM（5 cm，平衡）和 LOW（8 cm，大区域或碰撞网格）预设。
  • 映射范围：集成到地图中的深度数据范围可设置在 2 m 到 20 m 之间。增大范围可以快速捕获大型空间，但会牺牲精度；减小范围则可提升性能。API 提供 NEAR（3.5 m）、MEDIUM（5 m）和 FAR（10 m）预设。
  • 网格过滤：捕获后，过滤可在保留几何特征的同时减少多边形数量。LOW 可填充孔洞并清理离群点；MEDIUM 和 HIGH 还会执行网格简化。请尝试不同的预设，以找到最适合您应用的选项。
  • 网格纹理：在扫描前启用纹理选项，以记录部分左摄像头图像并将其投影到网格表面。这可以提升模型的视觉质量，但需要更多处理能力和内存。纹理处理仅适用于网格。

实时扫描或离线处理

空间映射模块（包括 ZEDfu）接受三种类型的输入：

  • 实时相机：由连接的 ZED 立体相机实时捕获的数据；
  • 本地流媒体：通过 ZED 本地流媒体服务器从远程相机接收的数据；
  • SVO 文件：使用相机录制并在之后处理的数据。详细了解录制和离线处理。

在 ZEDfu 中处理 SVO 文件时，我们建议启用 OFFLINE 模式：在开始生成地图之前，会对完整的 SVO 文件进行预处理，从而生成质量更高的地图，但处理时间也会更长。结合 NEURAL PLUS 深度模式，这是能够提供最佳 3D 重建质量的工作流程。

注意：ZEDfu 将生成的地图保存在用户主目录下的 ZED/Meshes 文件夹中；地图生成完成后，生成地图的完整路径会显示在状态栏中。

在应用程序中使用空间映射 API

ZEDfu 中提供的所有功能都可以通过 ZED SDK 集成到您自己的应用程序中。典型工作流程如下：

  1. 打开相机并使用 enablePositionalTracking() 启用位置追踪；
  2. 使用 enableSpatialMapping() 启用该模块，并配置 SpatialMappingParameters（分辨率、范围、地图类型、纹理）；
  3. 在循环中调用 grab()；该模块会在后台处理图像、深度和位姿；
  4. 使用 extractWholeSpatialMap() 一次性提取地图，或使用异步 requestSpatialMapAsync() / getSpatialMapRequestStatusAsync() / retrieveSpatialMapAsync() 函数持续提取；
  5. 可选：使用 Mesh::filter() 和 Mesh::applyTexture() 优化网格，然后使用 save("mesh.obj") 保存；
  6. 使用 getSpatialMappingState() 监控该模块：FPS_TOO_LOW 表示系统无法达到一致映射所需的帧率，而 NOT_ENOUGH_MEMORY 表示已达到内存限制；在这两种情况下，该模块都会停止集成新数据，但仍可提取 3D 模型。

请求和提取空间地图会消耗大量资源；为了提高性能，请不要过于频繁地请求新的空间地图。

有关更多详细信息，请参阅：