Utilizarea Meshlab pentru curățarea și asamblarea datelor de scanare laser: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Meshlab este un program software open source folosit pentru manipularea și editarea datelor mesh. Acest tutorial va arăta în mod specific cum să asamblați, să curățați și să reconstruiți datele dintr-un scaner laser 3D. Tehnicile utilizate cu scanerul utilizat aici ar trebui să se aplice pentru scanarea datelor de pe orice echipament, dar mai întâi citiți orice documentație inclusă în sistemul dvs. înainte de a începe. Trebuie să-și folosească judecata atunci când scanează obiectul pentru a fi sigur că captează suficiente date pentru a crea cea mai bună rețea posibilă. Capul de aligator folosit aici a necesitat în jur de 30 de scanări luate din diferite unghiuri. Seturile tipice de scanare pot fi la fel de mici ca 5 și la fel de mari ca 50. Acesta a fost un număr mare datorită întregii geometrii ascunse din gură. Pentru scanările efectuate cu un platan rotativ calibrat, etapele de aliniere grosieră pot fi omise în întregime. Cu toate acestea, este încă recomandat să faceți o aliniere fină pentru a elimina orice eroare inerentă platanului rotativ. Ca și în cazul oricărui software, copiați-vă munca și salvați frecvent.

Pasul 1: Curățarea datelor de scanare

Începeți prin deschiderea primului fișier de scanare. Sunt mari șanse ca obiectul să fie înconjurat de o mulțime de date suplimentare care nu trebuie incluse în rețeaua finală. Cel mai simplu mod de a elimina aceste date este să folosiți instrumentul Selectare fețe într-o regiune dreptunghiulară. Vă permite să utilizați un selector de stil de marcaj pentru a alege fețele pe care doriți să le eliminați. După ce le selectați, accesați Filtre / Selecție / Ștergeți fețele și vârfurile selectate pentru a le elimina. Acest lucru nu numai că șterge fețele, ci și elimină datele punctului de bază, rezultând o rețea mai curată și o dimensiune mai mică a fișierului. Repetați acest pas pentru fiecare scanare și este util să salvați fișierul curat ca o nouă versiune, lăsând originalul intact. Economisiți des!

Pasul 2: stratificarea fișierelor mesh

Deschideți noua versiune curată a primului fișier mesh. Apoi accesați Fișier / Deschidere ca strat nou și selectați următoarele două fișiere mesh. Aceasta va importa noile fișiere mesh în straturi separate, similar cu un program de editare a imaginilor. Faceți clic pe pictograma stratului pentru a deschide fereastra Layer Dialog care vă permite să vizualizați, să ascundeți sau să blocați oricare dintre straturi.

Pasul 3: lipirea ochiurilor

Acum veți avea trei straturi separate fiecare cu ochiuri care nu sunt aliniate. Închideți meniul de dialog Layer și faceți clic pe pictograma Align pentru a deschide instrumentul Align. Acest instrument este utilizat pentru a repoziționa ochiurile separate unul în raport cu celălalt. Faceți clic pe primul fișier mesh din meniu și alegeți Glue Mesh Here. Acest lucru va fixa rețeaua într-o locație stabilită și permite celorlalte rețele să fie aliniate la ea. Apoi, alegeți a doua rețea și faceți clic pe Lipire pe bază de puncte. Această caracteristică va utiliza 4 sau mai multe puncte selectate de utilizator pentru a aproxima alinierea celei de-a doua rețele în raport cu prima. Când se deschide fereastra de aliniere, va afișa prima ochiuri lipite și a doua ochiuri, ambele cu culori diferite pentru a ajuta la selectarea punctelor. Rotiți ambele modele și poziționați-le într-un mod similar. Încercați să le așezați într-o poziție care să arate cât mai multe informații care se pot suprapune. Apoi, alegeți 4 sau mai multe puncte similare pe fiecare plasă. Nu trebuie să fie exacte, dar să fie cât se poate de exacte. După selectarea punctelor, faceți clic pe OK. Dacă punctele selectate erau aproape, cele două ochiuri ar trebui să se alinieze automat. Din nou, acestea nu vor fi exacte, dar ar trebui să fie extrem de apropiate. Dacă sunteți mulțumit de aliniere, faceți clic pe butonul Procesare pentru a le alinia și mai precis și pentru a le lipi pe loc.

Pasul 4: Mai multe lipici

Repetați același proces pentru a treia plasă. Dacă, din orice motiv, rețeaua nu s-a aliniat la fel de precis pe cât doriți, faceți clic pe butonul Unglue Mesh și repetați procesul de lipire bazat pe puncte. De data aceasta alegând diferite puncte de pe plasă. Faceți clic pe butonul de proces după ce a treia rețea este aliniată și salvați noul fișier. Prelucrarea ochiurilor de plasă după ce fiecare plasă nouă este lipită pe loc crește precizia alinierii. Această tehnică oferă software-ului mai multe date pentru a ajuta la determinarea locației adecvate. Pe măsură ce tot mai multe ochiuri sunt aliniate, timpul de procesare a crescut, dar precizia îmbunătățită merită să așteptați. Vă sugerez să vă salvați munca ca fișier de proiect în această etapă, deoarece fișierele de proiect încarcă automat fiecare strat în fișierul dvs. în loc să fie nevoie să deschideți manual fiecare fișier ca strat nou din nou.

Pasul 5: Sfaturi privind alinierea

Parametrii standard ai parametrului ICP vă permit să reglați fin modul în care o rețea este aliniată la alta. Număr eșantion - acesta este numărul de eșantioane pe care le extrage din fiecare plasă pentru a le compara cu celelalte ochiuri. Nu doriți să faceți acest număr prea mare. Un eșantion mic funcționează de obicei în liniște. 1 000 până la 5 000 sunt de obicei destule. Distanța minimă de pornire - aceasta ignoră orice eșantion care se află în afara acestui interval. De obicei, pentru un obiect aliniat manual, doriți ca acesta să fie suficient de mare pentru a cuprinde eroarea dvs. de „punctare”. O valoare de 5 sau 10 (în milimetri) este de obicei un început bun. Odată ce alinierile inițiale sunt complete, plasați-l la 1 mm pentru a „regla fin” distanța țintă - acest lucru spune algoritmului când trebuie să se oprească. Aceasta este o funcție a scanerului dvs. și ar trebui să fie de aprox. egal (sau puțin sub) nivelul de eroare specificat. Orice mai mic și doar pierzi timpul. De asemenea, îl puteți seta mai sus pentru a se alinia mai repede. Numărul maxim de iterație - legat de distanța țintă, îi spune când să se oprească indiferent de setarea distanței țintă. Restul parametrilor nu sunt de obicei necesari. În rezumat: pentru o scanare aliniată manual, efectuați o aliniere brută, apoi o aliniere fină. Pentru o scanare aliniată rotativ, efectuați o aliniere fină. Pentru alinierea brută - începeți cu un număr mic de eșantion, distanță mare de pornire și distanță mare de țintă. Pentru alinierea fină - începeți cu un număr mai mare de eșantion, o distanță de pornire mai mică și o distanță mai mică a țintei. De asemenea, rularea alinierii în mod repetat va servi adesea la reglarea fină a aliniamentului.

Pasul 6: aplatizarea straturilor

După ce toate fișierele mesh au fost aliniate și procesate, faceți clic pe pictograma Layer pentru a deschide meniul Dialog Layer. Verificați de două ori pentru a vă asigura că toate straturile aliniate sunt vizibile. Apoi accesați Filtre / Strat și Gestionare atribute / Aplatizați straturile vizibile. Se va deschide o fereastră pop-up care afișează diferitele opțiuni. Tind să las opțiunile implicite, deoarece am salvat des și este ușor să revin la o versiune anterioară. Faceți clic pe Aplicați. Acest lucru va aplatiza toate straturile într-o singură plasă care poate fi apoi rulată printr-un filtru de netezire. În acest moment, dacă datele de scanare includeau informații despre culoare, Meshlab le va elimina din noua rețea combinată.

Pasul 7: Netezirea ochiului și reconstrucția

Pentru a crea o plasă netezită, faceți clic pe Filtre / Remeshing, simplificare și reconstrucție / Poisson Reconstruction. Se va deschide o fereastră pop-up cu mai multe opțiuni. Setările care au adus cele mai bune rezultate până acum a și Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Sample per Node - 1 și Surface compensare - 1, dar este posibil să constatați că diferite setări oferă rezultate mai bune. Faceți clic pe Aplicați și lăsați procesul să se desfășoare. Poate dura ceva timp, în funcție de viteza computerului și de dimensiunea fișierului mesh. Odată ce procesul este terminat, faceți clic pe pictograma Layer Dialog și ascundeți fișierul mesh original. Dacă nu faceți acest lucru, poate părea că procesul a eșuat. Noua plasă va fi etanșă, ceea ce înseamnă că nu există găuri în plasă și poate fi exportată pentru prototipare rapidă. Meshlab este capabil să exporte rețeaua etanșă la apă într-o varietate de formate de fișiere, cum ar fi. STL,. OBJ,. PLY,.3DS și. U3D, printre altele. Acest lucru îl face un instrument excelent pentru convertirea rețelei într-un format care poate fi importat într-un program de modelare 3D, cum ar fi 3D Studio Max, Silo 3D, Blender sau pentru a vă integra fișierul în fișierul. PDF utilizând Adobe Acrobat 9.

Pasul 8: Exportul Mesh

Meshlab este capabil să exporte rețeaua etanșă la apă într-o varietate de formate de fișiere, cum ar fi. STL,. OBJ,. PLY,.3DS și. U3D printre altele. Acest lucru îl face un instrument excelent pentru convertirea rețelei într-un format care poate fi importat într-un program de modelare 3D, cum ar fi 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender sau pentru a integra fișierul în fișierul. PDF utilizând Adobe Acrobat Professional 9. Doar accesați Fișier / Salvare ca și alegeți formatul de fișier corespunzător din meniul derulant. Importul noilor fișiere variază în funcție de software-ul pe care îl utilizați, dar este în general un proces simplu.