Използване на Meshlab за почистване и сглобяване на данни от лазерно сканиране: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:56

Meshlab е софтуерна програма с отворен код, използвана за манипулиране и редактиране на мрежови данни. Този урок ще покаже конкретно как да сглобявате, почиствате и реконструирате данни от 3D лазерен скенер. Използваните тук техники със скенера трябва да се прилагат за сканиране на данни от всяка машина, но първо прочетете всяка документация, включена във вашата система, преди да започнете. Човек трябва да използва тяхната преценка, когато сканира обекта, за да е сигурен, че ще улови достатъчно данни, за да създаде възможно най -добрата мрежа. Използваната тук алигаторна глава изискваше около 30 сканирания, направени от различни ъгли. Типичните комплекти за сканиране могат да бъдат малки до 5 и до 50. Това беше голям брой поради цялата скрита геометрия вътре в устата. За сканиране, направено с калибриран въртящ се грамофон, стъпките за грубо подравняване могат да бъдат пропуснати изцяло. Все пак се препоръчва да се направи фино подравняване, за да се елиминират всякакви грешки, присъщи на грамофона. Както при всеки софтуер, архивирайте работата си и записвайте често.

Стъпка 1: Почистване на данните за сканиране

Започнете, като отворите първия файл за сканиране. Шансовете са големи, че обектът ще бъде заобиколен от много допълнителни данни, които не е необходимо да се включват в крайната мрежа. Най -лесният начин да премахнете тези данни е да използвате инструмент Избор на лица в инструмент за правоъгълна област. Позволява ви да използвате селектор за избор на стил, за да изберете лица, които искате да премахнете. След като ги изберете, отидете на Филтри/Избор/Изтриване на избрани лица и върхове, за да ги премахнете. Това не само изтрива лицата, но и премахва данните за основната точка, което води до по -чиста мрежа и по -малък размер на файла. Повторете тази стъпка за всяко сканиране и е полезно да запазите чистия файл като нова версия, оставяйки оригинала непокътнат. Спестявайте често!

Стъпка 2: Наслояване на мрежови файлове

Отворете новата чиста версия на първия мрежест файл. След това отидете на Файл/Отваряне като нов слой и изберете следващите два мрежови файла. Това ще импортира новите мрежови файлове в отделни слоеве, подобно на програма за редактиране на изображения. Щракнете върху иконата на слоя, за да отворите диалоговия прозорец Layer Dialog, който ви позволява да видите, скриете или заключите някой от слоевете.

Стъпка 3: Лепене на мрежите

Сега ще имате три отделни слоя, всеки с мрежи, които не са подравнени. Затворете диалоговото меню Layer и кликнете върху иконата Align, за да отворите инструмента Align. Този инструмент се използва за преместване на отделните мрежи един спрямо друг. Кликнете върху първия мрежест файл в менюто и изберете Glue Mesh Here. Това ще прикрепи мрежата към определено място и ще позволи на другите мрежи да бъдат подравнени към нея. След това изберете втората мрежа и щракнете върху Точково залепване. Тази функция ще използва 4 или повече избрани от потребителя точки за приблизително подравняване на втората мрежа във връзка с първата. Когато се отвори прозорецът за подравняване, той ще покаже първата залепена мрежа и втората мрежа, и двете с различни цветове, за да подпомогнат избора на точка. Завъртете двата модела и ги поставете по подобен начин. Опитайте се да ги поставите на позиция, която показва възможно най -много припокриваща се информация. След това изберете 4 или повече подобни точки на всяка мрежа. Не е задължително те да са точни, но да са възможно най -точни. След като изберете точките, щракнете върху OK. Ако избраните точки бяха близки, двете мрежи трябва автоматично да се подравнят. Отново те няма да бъдат точни, но трябва да са изключително близки. Ако сте доволни от подравняването, щракнете върху бутона Process, за да ги подравните още по -точно и да ги залепите на място.

Стъпка 4: Повече залепване

Повторете същия процес за третата мрежа. Ако по някаква причина мрежата не се подравнява толкова точно, колкото бихте искали, щракнете върху бутона Unglue Mesh и повторете процеса на залепване на точки. Този път избирайки различни точки на окото. Щракнете върху бутона процес, след като третата мрежа е подравнена и запазете новия си файл. Обработката на мрежите след залепване на всяка нова мрежа увеличава точността на подравняване. Тази техника предоставя на софтуера повече данни, за да определи подходящото място. Тъй като все повече и повече мрежи се подравняват, времето за обработка се увеличава, но подобрената точност си заслужава чакането. Предлагам да запазите работата си като файл на проекта на този етап, защото файловете на проекта автоматично зареждат всеки слой във вашия файл, вместо да се налага ръчно да отваряте всеки файл като нов слой отново.

Стъпка 5: Съвети за подравняване

Параметрите на параметъра ICP по подразбиране ви позволяват да настроите фино как мрежата е подравнена с друга. Sample Number - това е броят на пробите, които тегли от всяка мрежа, за да се сравни с другите мрежи. Не искате да направите този брой твърде голям. Малка проба обикновено работи тихо добре. 1 000 до 5 000 обикновено е достатъчно. Минимално начално разстояние - това игнорира всички проби, които са извън този диапазон. Обикновено за ръчно подравнен обект искате той да е достатъчно голям, за да обхване грешката ви при избора на точка. Стойност 5 или 10 (в милиметри) обикновено е добро начало. След като първоначалните подравнения приключат, намалете я до 1 мм, за да „фино настроите“целевото разстояние - това казва на алгоритъма кога да спре. Това е функция на вашия скенер и трябва да бъде приблизително. равен (или малко под) на зададената грешка. Всеки по -малък и просто губите време. Можете също да го настроите по -високо, за да подравните по -бързо. Максимален итерационен номер - свързан с целевото разстояние, той му казва кога да спре, независимо от настройката на целевото разстояние. Останалите параметри обикновено не са необходими. В обобщение: За ръчно подравнено сканиране извършете грубо подравняване, след това фино подравняване. За ротационно сканирано сканиране извършете фино подравняване. За грубо подравняване - започнете с малък брой проби, голямо начално разстояние и голямо целево разстояние. За фино приравняване - започнете с по -голям брой проби, по -малко начално разстояние и по -малко целево разстояние. Също така, многократното подравняване често ще служи за фина настройка на подравняването.

Стъпка 6: Изравняване на слоевете

След като всички мрежови файлове са подравнени и обработени, щракнете върху иконата Layer, за да отворите менюто Layer Dialog. Проверете два пъти, за да се уверите, че всички подравнени слоеве са видими. След това отидете на Филтри/Управление на слоеве и атрибути/Изравняване на видимите слоеве. Ще се отвори изскачащ прозорец, показващ различните опции. Склонен съм да оставям опциите по подразбиране, тъй като съм записвал често и е лесно да се върна към предишната версия. Щракнете върху Приложи. Това ще изглади всички слоеве в една мрежа, която след това може да бъде пусната през изглаждащ филтър. На този етап, ако данните за сканиране включват цветна информация, Meshlab ще я премахне от новата комбинирана мрежа.

Стъпка 7: Изглаждане на мрежата и възстановяване

За да създадете изгладена мрежа, щракнете върху Филтри/Поправяне, опростяване и реконструкция/Поасонова реконструкция. Ще се отвори изскачащ прозорец с няколко опции. Настройките, които са донесли най -добрите резултати досега a и дълбочина на октомври - 11, разделяне на решаването - 7, извадка на възел - 1 и компенсиране на повърхността - 1, но може да откриете, че различните настройки осигуряват по -добри резултати. Щракнете върху Приложи и оставете процеса да тече. Това може да отнеме известно време в зависимост от скоростта на компютъра и размера на мрежовия файл. След като процесът приключи, щракнете върху иконата на диалоговия прозорец на слоя и скрийте оригиналния мрежест файл. Ако не направите това, може да изглежда, че процесът е неуспешен. Новата мрежа ще бъде водонепроницаема, което означава, че няма дупки в мрежата и може да бъде експортирана за бързо прототипиране. Meshlab е в състояние да експортира водонепроницаемата мрежа в различни файлови формати като. STL,. OBJ,. PLY,.3DS и. U3D и други. Това го прави чудесен инструмент за преобразуване на вашата мрежа във формат, който може да бъде импортиран в програма за 3D моделиране като 3D Studio Max, Silo 3D, Blender или за интегриране на вашия файл в. PDF файл с помощта на Adobe Acrobat 9.

Стъпка 8: Експортиране на мрежата

Meshlab е в състояние да експортира водонепроницаемата мрежа в различни файлови формати като. STL,. OBJ,. PLY,.3DS и. U3D и други. Това го прави чудесен инструмент за преобразуване на вашата мрежа във формат, който може да бъде импортиран в програма за 3D моделиране като 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender или за интегриране на вашия файл в. PDF файл с помощта на Adobe Acrobat Professional 9. Просто отидете на Файл/Запиши като и изберете подходящия файлов формат от падащото меню. Импортирането на новите файлове варира в зависимост от софтуера, който използвате, но като цяло е прост процес.