Bruke Meshlab til å rengjøre og montere laserskanningsdata: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Meshlab er et program for åpen kildekode som brukes til å manipulere og redigere maskedata. Denne opplæringen vil spesifikt vise hvordan du samler, rengjør og rekonstruerer data fra en 3D laserskanner. Teknikkene som brukes med skanneren som brukes her, bør gjelde for skanning av data fra hvilken som helst maskin, men les først dokumentasjonen som følger med systemet før du begynner. Man må bruke sin dømmekraft når man skanner objektet for å være sikker på å fange nok data til å lage et best mulig mesh. Alligatorhodet som ble brukt her krevde rundt 30 skanninger tatt fra forskjellige vinkler. Typiske skannesett kan være så små som 5 og så store som 50. Dette var et høyt tall på grunn av all den skjulte geometrien inne i munnen. For skanninger tatt med en kalibrert roterende platespiller kan de grove justeringstrinnene hoppes over helt. Imidlertid anbefales det fortsatt å gjøre en fin justering for å eliminere eventuelle feil som er forbundet med platespilleren. Som med all programvare, ta sikkerhetskopi av arbeidet ditt og lagre ofte.

Trinn 1: Rengjør skannedata

Start med å åpne den første skannefilen. Sjansen er stor for at objektet vil være omgitt av mange ekstra data som ikke trenger å bli inkludert i det siste nettverket. Den enkleste måten å fjerne disse dataene er å bruke Select Faces i et rektangulært områdeverktøy. Den lar deg bruke en markeringsstilvelger til å velge ansikter du vil fjerne. Etter å ha valgt dem, gå til Filtre/Utvalg/Slett utvalgte ansikter og vertikaler for å fjerne dem. Dette sletter ikke bare ansiktene, men fjerner også de underliggende punktdataene, noe som resulterer i en renere maske og mindre filstørrelse. Gjenta dette trinnet for hver skanning, og det er nyttig å lagre den rene filen som en ny versjon, slik at originalen forblir intakt. Spar ofte!

Trinn 2: Lagre mesh -filer

Åpne den nye rene versjonen av den første mesh -filen. Gå deretter til Fil/Åpne som nytt lag og velg de to neste maskefilene. Dette vil importere de nye maskefilene til separate lag, i likhet med et bilderedigeringsprogram. Klikk på lagikonet for å åpne Layer Dialog -vinduet som lar deg se, skjule eller låse noen av lagene.

Trinn 3: Liming av maskene

Du vil nå ha tre separate lag med masker som ikke er justert. Lukk lagdialogmenyen og klikk på Juster -ikonet for å åpne Juster -verktøyet. Dette verktøyet brukes til å flytte de separate maskene i forhold til hverandre. Klikk på den første maskefilen i menyen og velg Limmaske her. Dette vil feste masken til et angitt sted og la de andre maskene justeres til det. Velg deretter den andre masken og klikk på Punktbasert liming. Denne funksjonen vil bruke 4 eller flere brukervalgte punkter for å tilnærme justeringen av den andre masken i forhold til den første. Når justeringsvinduet åpnes, viser det det første limte nettet og det andre masket, begge med forskjellige farger for å hjelpe til med punktvalget. Roter begge modellene rundt og plasser dem på en lignende måte. Prøv å plassere dem i en posisjon som viser så mye overlappende informasjon du kan. Velg deretter 4 eller flere lignende punkter på hver maske. De trenger ikke å være nøyaktige, men vær så nøyaktige som du kan. Etter å ha valgt punktene, klikker du OK. Hvis de valgte punktene var nær, bør de to maskene automatisk justeres. Igjen, de vil ikke være nøyaktige, men bør være ekstremt nære. Hvis du er fornøyd med justeringen, klikker du på Prosess -knappen for å justere dem enda mer nøyaktig og lime dem på plass.

Trinn 4: Mer liming

Gjenta den samme prosessen for den tredje masken. Hvis masken av en eller annen grunn ikke ble justert så nøyaktig som du ønsker, klikker du på Unglue Mesh -knappen og gjentar den punktbaserte limingsprosessen. Denne gangen velger du forskjellige punkter på masken. Klikk på prosessknappen etter at den tredje masken er justert og lagre den nye filen. Behandlingen av maskene etter at hvert nytt maske er limt på plass, øker nøyaktigheten av justeringen. Denne teknikken gir programvaren mer data for å finne riktig sted. Etter hvert som flere og flere masker justeres, økte behandlingstiden, men den forbedrede nøyaktigheten er verdt ventetiden. Jeg foreslår at du lagrer arbeidet ditt som prosjektfil på dette stadiet fordi prosjektfilene automatisk laster hvert lag i filen din i stedet for å måtte åpne hver fil manuelt som et nytt lag igjen.

Trinn 5: Tips om justering

Standard ICP -parameterparametere lar deg finjustere hvordan ett maske er justert til et annet. Prøvenummer - dette er antall prøver det trekker fra hvert maske for å sammenligne med de andre maskene. Du vil ikke gjøre dette tallet for stort. En liten prøve fungerer vanligvis stille godt. 1 000 til 5 000 er vanligvis mye. Minimal startavstand - dette ignorerer alle prøver som ligger utenfor dette området. Vanligvis for et manuelt justert objekt vil du at dette skal være stort nok til å omfatte "poengplukke" -feilen. En verdi på 5 eller 10 (i millimeter) er vanligvis en god start. Når de første justeringene er fullført, slipper du den ned til 1 mm for å 'finjustere' målavstanden - dette forteller algoritmen når den skal stoppe. Dette er en funksjon av skanneren din og bør være ca. lik (eller litt under) det angitte feilgulvet. Hvis du er mindre, og du bare kaster bort tid. Du kan også sette den høyere for å justere raskere. Maks. Iterasjonstall - relatert til målavstand, den forteller når den skal stoppe uavhengig av målavstandsinnstilling. Resten av parameterne er vanligvis ikke nødvendig. Oppsummert: For en manuelt justert skanning, utfør en grovjustering, deretter en finjustering. For en roterende justert skanning, utfør en finjustering. For grov justering - start med et lite utvalgstall, stor startavstand og stor målavstand. For fin justering - start med et høyere prøvetall, mindre startavstand og mindre målavstand. Også å kjøre justeringen gjentatte ganger vil ofte tjene til å finjustere justeringen.

Trinn 6: Flate lagene

Etter at alle maskefilene er justert og behandlet, klikker du på Layer -ikonet for å åpne Layer Dialog -menyen. Dobbeltsjekk for å sikre at alle de justerte lagene er synlige. Gå deretter til Filtre/Lag og Attributtbehandling/Flatt synlige lag. Et popup-vindu åpnes med de forskjellige alternativene. Jeg har en tendens til å forlate standardalternativene siden jeg har lagret ofte, og det er lett å gå tilbake til en tidligere versjon. Klikk på Bruk. Dette vil flate alle lagene til ett nett som deretter kan kjøres gjennom et utjevningsfilter. På dette tidspunktet, hvis skannedataene inneholdt fargeinformasjon, vil Meshlab fjerne den fra det nye kombinerte nettverket.

Trinn 7: Utjevning og gjenoppbygging av masker

For å lage et glatt nett, klikk på Filtre/Remeshing, forenkling og rekonstruksjon/Poisson Reconstruction. Et popup-vindu åpnes med flere alternativer. Innstillingene som har gitt de beste resultatene så langt a og Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Sample per Node - 1 og Surface offsetting - 1, men du kan oppleve at forskjellige innstillinger gir bedre resultater. Klikk på Bruk og la prosessen gå sin gang. Det kan ta en stund, avhengig av hastigheten på datamaskinen og størrelsen på maskefilen. Når prosessen er fullført, klikker du på Layer Dialog -ikonet og skjuler den opprinnelige mesh -filen. Hvis du ikke gjør dette, kan det se ut til at prosessen har mislyktes. Den nye masken vil være vanntett, noe som betyr at det ikke er hull i masken og kan eksporteres for rask prototyping. Meshlab er i stand til å eksportere det vanntette nettverket til en rekke filformater som. STL,. OBJ,. PLY,.3DS og. U3D blant andre. Dette gjør det til et flott verktøy for å konvertere masken din til et format som kan importeres til et 3D -modelleringsprogram som 3D Studio Max, Silo 3D, Blender eller for å integrere filen i. PDF -fil ved hjelp av Adobe Acrobat 9.

Trinn 8: Eksportere masken

Meshlab er i stand til å eksportere det vanntette nettverket til en rekke filformater som. STL,. OBJ,. PLY,.3DS og. U3D blant andre. Dette gjør det til et flott verktøy for å konvertere masken din til et format som kan importeres til et 3D -modelleringsprogram som 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender eller for å integrere filen i. PDF -fil ved hjelp av Adobe Acrobat Professional 9. Bare gå til Fil/Lagre som og velg riktig filformat fra rullegardinmenyen. Import av de nye filene varierer avhengig av programvaren du bruker, men er vanligvis en enkel prosess.