Brug af Meshlab til rengøring og samling af laserscanningsdata: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Meshlab er et open source -softwareprogram, der bruges til at manipulere og redigere maskedata. Denne vejledning viser specifikt, hvordan man samler, renser og rekonstruerer data fra en 3D laserscanner. De teknikker, der bruges med scanneren, der bruges her, bør gælde for scanning af data fra enhver maskine, men læs først al dokumentation, der følger med dit system, inden du begynder. Man skal bruge deres dømmekraft, når man scanner objektet for at være sikker på at fange nok data til at skabe den bedst mulige mesh. Alligatorhovedet, der blev brugt her, krævede omkring 30 scanninger taget fra forskellige vinkler. Typiske scanningssæt kan være så små som 5 og så store som 50. Dette var et højt tal på grund af al den skjulte geometri inde i munden. Ved scanninger taget med en kalibreret drejeskive kan de grove justeringstrin springes helt over. Det anbefales dog stadig at foretage en fin justering for at fjerne enhver fejl, der er forbundet med drejeskiven. Som med enhver software skal du sikkerhedskopiere dit arbejde og gemme ofte.

Trin 1: Rengøring af scanningsdata

Start med at åbne den første scanningsfil. Chancerne er store for, at objektet vil være omgivet af en masse ekstra data, der ikke behøver at blive inkluderet i det sidste net. Den nemmeste måde at fjerne disse data på er at bruge Select Faces i et rektangulært område -værktøj. Det giver dig mulighed for at bruge en markeringsstilvælger til at vælge ansigter, som du gerne vil fjerne. Når du har valgt dem, skal du gå til Filtre/Markering/Slet valgte ansigter og vertices for at fjerne dem. Dette sletter ikke kun ansigterne, men fjerner også de underliggende punktdata, hvilket resulterer i et renere net og mindre filstørrelse. Gentag dette trin for hver scanning, og det er nyttigt at gemme den rene fil som en ny version, så originalen forbliver intakt. Spar ofte!

Trin 2: Layering af netfiler

Åbn den nye rene version af den første mesh -fil. Gå derefter til Filer/Åbn som nyt lag, og vælg de næste to mesh -filer. Dette vil importere de nye mesh -filer til separate lag, der ligner et billedredigeringsprogram. Klik på lagikonet for at åbne vinduet Lagdialog, der giver dig mulighed for at se, skjule eller låse et hvilket som helst af lagene.

Trin 3: Limning af maskerne

Du vil nu have tre separate lag, hver med masker, der ikke er justeret. Luk lagdialogmenuen, og klik på ikonet Juster for at åbne værktøjet Juster. Dette værktøj bruges til at flytte de separate masker i forhold til hinanden. Klik på den første maskefil i menuen, og vælg Limnet her. Dette vil fastgøre masken til et bestemt sted og tillade, at de andre masker justeres til det. Vælg derefter det andet net, og klik på Punktbaseret limning. Denne funktion vil bruge 4 eller flere brugervalgte punkter til at tilnærme tilpasningen af det andet net i forhold til det første. Når justeringsvinduet åbnes, viser det det første limede net og det andet mesh, begge med forskellige farver til at hjælpe med valg af punkt. Drej begge modeller rundt og placer dem på en lignende måde. Prøv at placere dem i en position, der viser så meget overlappende information som du kan. Vælg derefter 4 eller flere lignende punkter på hvert net. De behøver ikke at være nøjagtige, men vær så præcise som du kan. Når du har valgt punkterne, skal du klikke på OK. Hvis de valgte punkter var tæt på, skulle de to masker automatisk justeres. Igen vil de ikke være nøjagtige, men bør være ekstremt tætte. Hvis du er tilfreds med justeringen, skal du klikke på knappen Proces for at justere dem endnu mere præcist og lime dem på plads.

Trin 4: Mere limning

Gentag den samme proces for den tredje maske. Hvis masken af en eller anden grund ikke var lige så præcis, som du gerne vil, skal du klikke på knappen Unglue Mesh og gentage den punktbaserede limningsproces. Denne gang vælger du forskellige punkter på masken. Klik på proces -knappen, efter at den tredje maske er justeret, og gem din nye fil. Behandling af maskerne efter hvert nyt net er limet på plads øger nøjagtigheden af tilpasningen. Denne teknik giver softwaren flere data til at hjælpe med at bestemme den passende placering. Efterhånden som flere og flere masker er justeret, steg behandlingstiden, men den forbedrede nøjagtighed er ventetiden værd. Jeg foreslår at gemme dit arbejde som projektfil på dette tidspunkt, fordi projektfilerne automatisk indlæser hvert lag i din fil i stedet for manuelt at skulle åbne hver fil som et nyt lag igen.

Trin 5: Tips om justering

Standard ICP -parameterparametre giver dig mulighed for at finjustere, hvordan et net er justeret til et andet. Prøvenummer - dette er antallet af prøver, det trækker fra hvert net for at sammenligne med de andre masker. Du vil ikke gøre dette tal for stort. En lille prøve fungerer typisk stille og roligt. 1.000 til 5.000 er normalt rigeligt. Minimal startafstand - dette ignorerer alle prøver, der ligger uden for dette område. For et manuelt justeret objekt vil du typisk have, at dette skal være stort nok til at omfatte din 'point plukning' fejl. En værdi på 5 eller 10 (i millimeter) er normalt en god start. Når de indledende justeringer er færdige, skal du slippe den til 1 mm for at 'finjustere' målafstand - dette fortæller algoritmen, hvornår den skal stoppe. Dette er en funktion af din scanner og skal være ca. lig med (eller lidt under) det angivne fejlgulv. Enhver mindre, og du spilder bare tid. Du kan også indstille den højere for at justere hurtigere. Maks. Iterationsnummer - relateret til målafstand, det fortæller det, hvornår der skal stoppes uanset målafstandsindstilling. Resten af parametrene er typisk ikke nødvendige. Sammenfattende: For en manuelt justeret scanning skal du udføre en grovjustering og derefter en finjustering. For en roterende justeret scanning skal du udføre en finjustering. Ved grov justering - start med et lille prøvetal, stor startafstand og stor målafstand. For finjustering - start med et højere prøvetal, mindre startafstand og mindre målafstand. Også at køre justeringen gentagne gange vil ofte tjene til at finjustere justeringen.

Trin 6: Udfladning af lagene

Når alle netfilerne er blevet justeret og behandlet, skal du klikke på Layer -ikonet for at åbne Layer Dialog -menuen. Dobbelttjek for at sikre, at alle de justerede lag er synlige. Gå derefter til Filtre/Lag og Attributstyring/Flad synlige lag. Et pop-up vindue åbnes med de forskellige muligheder. Jeg har en tendens til at forlade standardindstillingerne, da jeg ofte har gemt, og det er let at gå tilbage til en tidligere version. Klik på Anvend. Dette vil flade alle lagene ud i et net, der derefter kan køres gennem et udjævningsfilter. På dette tidspunkt, hvis scanningsdataene indeholder farveoplysninger, vil Meshlab fjerne det fra det nye kombinerede net.

Trin 7: Mesh Smoothing and Reconstruction

For at oprette et udglattet net skal du klikke på Filtre/Remeshing, forenkling og rekonstruktion/Poisson Reconstruction. Et pop op-vindue åbnes med flere muligheder. De indstillinger, der har givet de bedste resultater hidtil a og Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Sample per Node - 1 og Surface offsetting - 1, men du kan opleve, at forskellige indstillinger giver bedre resultater. Klik på Anvend, og lad processen køre sin gang. Det kan tage et stykke tid afhængigt af computerens hastighed og maskinfilens størrelse. Når processen er færdig, skal du klikke på ikonet Lagdialog og skjule den originale netfil. Hvis du ikke gør dette, kan det se ud til, at processen mislykkedes. Det nye net vil være vandtæt, hvilket betyder, at der ikke er huller i nettet og kan eksporteres til hurtig prototyping. Meshlab er i stand til at eksportere det vandtætte mesh til en række filformater som. STL,. OBJ,. PLY,.3DS og. U3D blandt andre. Dette gør det til et godt værktøj til at konvertere dit mesh til et format, der kan importeres til et 3D -modelleringsprogram som 3D Studio Max, Silo 3D, Blender eller til at integrere din fil i. PDF -fil ved hjælp af Adobe Acrobat 9.

Trin 8: Eksport af netværket

Meshlab er i stand til at eksportere det vandtætte mesh til en række forskellige filformater som. STL,. OBJ,. PLY,.3DS og. U3D blandt andre. Dette gør det til et godt værktøj til at konvertere dit mesh til et format, der kan importeres til et 3D -modelleringsprogram som 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender eller til at integrere din fil i. PDF -fil ved hjælp af Adobe Acrobat Professional 9. Bare gå til Filer/Gem som, og vælg det relevante filformat i rullemenuen. Import af de nye filer varierer afhængigt af den software, du bruger, men er generelt en simpel proces.