Använda Meshlab för att rengöra och montera laserskanningsdata: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

Meshlab är ett program med öppen källkod som används för att manipulera och redigera maskdata. Denna handledning visar specifikt hur man monterar, rengör och rekonstruerar data från en 3D -laserskanner. Teknikerna som används med skannern som används här bör gälla för skanning av data från vilken maskin som helst, men läs först all dokumentation som medföljer ditt system innan du börjar. Man måste använda sitt omdöme när man skannar objektet för att vara säker på att fånga tillräckligt med data för att skapa bästa möjliga nät. Alligatorhuvudet som används här krävde cirka 30 skanningar tagna från olika vinklar. Typiska skanningsuppsättningar kan vara så små som 5 och så stora som 50. Detta var ett högt antal på grund av all dold geometri i munnen. För skanningar som tagits med en kalibrerad roterande skivspelare kan de grova inriktningsstegen helt hoppas över. Det rekommenderas dock fortfarande att göra en finjustering för att eliminera eventuella fel i skivspelaren. Som med all programvara, säkerhetskopiera ditt arbete och spara ofta.

Steg 1: Rengöring av skanningsdata

Börja med att öppna den första skanningsfilen. Chansen är stor att objektet kommer att omges av en massa extra data som inte behöver inkluderas i det sista nätet. Det enklaste sättet att ta bort dessa data är att använda Select Faces i ett rektangulärt område -verktyg. Det låter dig använda en markeringsstilväljare för att välja ansikten som du vill ta bort. När du har valt dem går du till Filter/Urval/Radera utvalda ansikten och hörn för att ta bort dem. Detta raderar inte bara ansiktena utan tar också bort underliggande punktdata, vilket resulterar i ett renare nät och mindre filstorlek. Upprepa detta steg för varje genomsökning och det är bra att spara den rena filen som en ny version och lämna originalet intakt. Spara ofta!

Steg 2: Lägga upp maskfiler

Öppna den nya rena versionen av den första maskfilen. Gå sedan till Arkiv/Öppna som nytt lager och välj nästa två nätfiler. Detta kommer att importera de nya maskfilerna till separata lager, liknande ett bildredigeringsprogram. Klicka på lagerikonen för att öppna fönstret Layer Dialog som låter dig visa, dölja eller låsa något av lagren.

Steg 3: Limma nätet

Du kommer nu att ha tre separata lager var och en med maskor som inte är inriktade. Stäng Layer Dialog -menyn och klicka på Align -ikonen för att öppna Align -verktyget. Detta verktyg används för att flytta de separata maskorna i förhållande till varandra. Klicka på den första maskfilen i menyn och välj Limmaj här. Detta kommer att fästa nätet på en bestämd plats och låta de andra maskorna justeras till det. Välj sedan det andra nätet och klicka på Punktbaserad limning. Denna funktion kommer att använda 4 eller fler användarvalda punkter för att approximera inriktningen av det andra nätet i förhållande till det första. När inriktningsfönstret öppnas visas det första limmade nätet och det andra nätet, båda med olika färger för att hjälpa till med valet av punkter. Vrid båda modellerna och placera dem på ett liknande sätt. Försök att placera dem i en position som visar så mycket överlappande information du kan. Välj sedan 4 eller fler liknande punkter på varje nät. De behöver inte vara exakta, men var så exakta som möjligt. När du har valt punkterna klickar du på OK. Om de valda punkterna var nära bör de två maskorna automatiskt justeras. Återigen kommer de inte att vara exakta, men borde vara extremt nära. Om du är nöjd med inriktningen klickar du på knappen Process för att justera dem ännu mer exakt och för att limma dem på plats.

Steg 4: Mer limning

Upprepa samma process för det tredje nätet. Om nätet av någon anledning inte stämde in så exakt som du vill, klicka på Unglue Mesh -knappen och upprepa den punktbaserade limningsprocessen. Den här gången väljer du olika punkter på nätet. Klicka på processknappen när det tredje nätet har justerats och spara din nya fil. Att bearbeta maskorna efter att varje nytt nät har limmats på plats ökar riktlinjens noggrannhet. Denna teknik ger programvaran mer data för att bestämma lämplig plats. När fler och fler maskor är inriktade ökade behandlingstiden, men den förbättrade noggrannheten är värd att vänta. Jag föreslår att du sparar ditt arbete som projektfil i detta skede eftersom projektfilerna automatiskt läser in varje lager i din fil istället för att manuellt måste öppna varje fil som ett nytt lager igen.

Steg 5: Tips om anpassning

Standardinställningarna för ICP -parametrar gör att du kan finjustera hur ett nät är inriktat mot ett annat. Provnummer - detta är antalet prover som det drar från varje nät för att jämföra med de andra maskorna. Du vill inte göra det här numret för stort. Ett litet urval fungerar vanligtvis lugnt. 1 000 till 5 000 är vanligtvis gott. Minimalt startavstånd - detta ignorerar alla prover som ligger utanför detta område. Vanligtvis för ett manuellt inriktat objekt vill du att detta ska vara tillräckligt stort för att omfatta ditt "punktplockningsfel". Ett värde på 5 eller 10 (i millimeter) är vanligtvis en bra start. När de första inriktningarna är klara, släpp ner den till 1 mm för att "finjustera" måldistans - detta berättar för algoritmen när den ska sluta. Detta är en funktion av din skanner och bör vara ca. lika med (eller något under) det angivna felgolvet. Alla mindre och du slösar bara tid. Du kan också ställa in det högre för att justera snabbare. Max iteration antal - relaterat till måldistans, det berättar när det ska stoppas oavsett inställning av måldistans. Resten av parametrarna behövs vanligtvis inte. Sammanfattningsvis: För en manuellt inriktad skanning, utför en grovjustering och sedan en finjustering. För en roterande inriktad skanning, utför en finjustering. För grov inriktning - börja med ett litet provnummer, stort startavstånd och stort målavstånd. För finjustering - börja med ett högre provnummer, mindre startavstånd och mindre målavstånd. Att köra inriktningen upprepade gånger kommer också ofta att tjäna in justeringen.

Steg 6: Platta ut skikten

När alla maskfiler har justerats och bearbetats, klicka på Layer -ikonen för att öppna Layer Dialog -menyn. Dubbelkolla för att se till att alla de inriktade skikten är synliga. Gå sedan till Filter/lager och attributhantering/platta ut synliga lager. Ett popup-fönster öppnas med olika alternativ. Jag tenderar att lämna standardalternativen eftersom jag har sparat ofta och det är lätt att gå tillbaka till en tidigare version. Klicka på Apply. Detta plattar ut alla lager till ett nät som sedan kan köras genom ett utjämningsfilter. Vid denna tidpunkt, om skanningsdata inkluderade färginformation, kommer Meshlab att ta bort den från det nya kombinerade nätet.

Steg 7: Utjämning och återuppbyggnad av nät

För att skapa ett utjämnat nät, klicka på Filter/Remeshing, förenkling och rekonstruktion/Poisson Reconstruction. Ett popup-fönster öppnas med flera alternativ. Inställningarna som har gett de bästa resultaten hittills a och Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Sample per Node - 1 och Surface offsetting - 1, men du kan tycka att olika inställningar ger bättre resultat. Klicka på Apply och låt processen köra sin gång. Det kan ta ett tag beroende på datorns hastighet och nätfilens storlek. När processen är klar klickar du på ikonen Layer Dialog och döljer den ursprungliga nätfilen. Om du inte gör det kan det tyckas att processen har misslyckats. Det nya nätet kommer att vara vattentätt, vilket innebär att det inte finns några hål i nätet och kan exporteras för snabb prototypning. Meshlab kan exportera det vattentäta nätet till en mängd olika filformat som. STL,. OBJ,. PLY,.3DS och. U3D bland andra. Detta gör det till ett utmärkt verktyg för att konvertera ditt nät till ett format som kan importeras till ett 3D -modelleringsprogram som 3D Studio Max, Silo 3D, Blender eller för att integrera din fil i. PDF -fil med Adobe Acrobat 9.

Steg 8: Exportera nätverket

Meshlab kan exportera det vattentäta nätet till en mängd olika filformat som. STL,. OBJ,. PLY,.3DS och. U3D bland andra. Detta gör det till ett utmärkt verktyg för att konvertera ditt nät till ett format som kan importeras till ett 3D -modelleringsprogram som 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender eller för att integrera din fil i. PDF -fil med Adobe Acrobat Professional 9. Bara gå till Arkiv/Spara som och välj lämpligt filformat från rullgardinsmenyn. Import av de nya filerna varierar beroende på vilken programvara du använder, men är i allmänhet en enkel process.