空间映射最佳实践

Last updated: October 23, 2026

ZED SDK 的空间映射模块也可通过独立的 ZEDfu 应用程序使用，可对场景或物体进行 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

空间映射要求使用配备惯性传感器（IMU）的双目相机，例如 ZED 2i、 ZED Mini、 ZED X、 ZED X Mini和 ZED X Nano （以及已停产的 ZED 2）。

以下相机 不受支持：

  • 最初的 ZED （已停产），没有内置 IMU；

  • 以及 ZED X One GS/4K/S 相机，这些相机为单目相机。请注意，支持双 ZED X One 虚拟双目相机设置；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。 快速运动会产生运动模糊；模糊图像会降低位置追踪和重建 3D 几何图形的质量。

  • 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表面。

  • 优先选择具有纹理的场景。 无纹理的均匀表面（裸墙、玻璃等）为双目匹配和追踪提供的视觉信息很少。得益于神经深度模式，室内扫描效果比旧版 SDK 好得多，但丰富的纹理仍可改善结果。

  • 避免反光和透明物体。 镜子、玻璃和光滑表面会产生无效的深度测量值。

  • 与表面保持适当距离。 不要近于相机型号的最小深度范围，并记住深度精度会随距离增加而降低；因此映射范围限制为 20 m。

  • 闭合扫描环路。 扫描房间或物体时，尝试重新经过之前扫描过的区域；这有助于位置追踪优化地图。启用 区域记忆 后，SDK 可以识别之前映射的区域并提高追踪一致性；请参阅 VSLAM 映射教程。

  • 查看追踪状态。 在 ZEDfu 中，如果位置追踪状态切换为 SEARCHING，请将相机移回已经映射的区域，以帮助 SDK 重新定位并继续生成地图。

选择正确的设置

  • 深度模式：在 ZEDfu 中，可以在 NEURAL LIGHT （实时表现最佳）、 NEURAL （质量与表现之间的良好折中）和 NEURAL PLUS （质量最高，推荐用于 SVO 文件的离线处理）之间进行选择。

  • 地图类型：选择 MESH 以生成一组三角形水密网格，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。点云格式由于每个点都附带颜色信息，因此需要更多内存。

  • 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；请使用适合应用的最低分辨率。API 提供 HIGH （2 cm，小区域）、 MEDIUM （5 cm，均衡）和 LOW （8 cm，大区域或碰撞网格）预设。

  • 映射范围：整合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；减小范围则可提高性能。API 提供 NEAR （3.5 m）、 MEDIUM （5 m）和 FAR （10 m）预设。

  • 网格过滤：捕获后，过滤会在保留几何特征的同时减少多边形数量。 LOW 可填补孔洞并清理异常值； MEDIUM 和 HIGH 还会执行网格简化。尝试不同的预设，找到最适合应用的设置。

  • 网格纹理：扫描前启用纹理选项，以记录左相机图像的子集并将其投影到网格表面。这会改善模型的视觉质量，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）接受三种输入类型：

  • 实时相机：由已连接的 ZED 双目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、之后进行处理的数据；请参阅 ZEDfu 文档 和 录制文档。

在 ZEDfu 中处理 SVO 文件时，建议启用 OFFLINE 模式：在开始生成地图前，会预处理完整的 SVO 文件，从而生成质量更高的地图，但处理时间更长。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 会将生成的地图保存到用户主目录中的 ZED/Meshes 文件夹；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() ；模块会在后台接收图像、深度和位姿数据；

  4. 使用 extractWholeSpatialMap()获取一次地图，或使用异步 requestSpatialMapAsync() / getSpatialMapRequestStatusAsync() / retrieveSpatialMapAsync() 函数持续获取；

  5. 可选地，使用 Mesh::filter() 和 Mesh::applyTexture()优化网格，然后使用 save("mesh.obj")保存网格；

  6. 监控该模块，使用 getSpatialMappingState(): FPS_TOO_LOW 表示系统无法达到持续进行映射所需的帧率，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。

请求和获取空间地图需要大量资源；为了提高表现，请勿过于频繁地请求新的空间地图。

有关更多详细信息，请参阅：