استفاده از Meshlab برای تمیز کردن و جمع آوری داده های اسکن لیزری: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:59

Meshlab یک نرم افزار منبع باز است که برای دستکاری و ویرایش داده های مش استفاده می شود. این آموزش به طور خاص نحوه جمع آوری ، تمیز کردن و بازسازی داده ها از یک اسکنر لیزری سه بعدی را نشان می دهد. تکنیک های مورد استفاده در اسکنر مورد استفاده در اینجا باید برای اسکن داده ها از هر دستگاهی اعمال شود ، اما قبل از شروع ابتدا اسناد موجود در سیستم خود را بخوانید. هنگام اسکن شیء باید از قضاوت خود استفاده کرد تا مطمئن شود که داده های کافی را برای ایجاد بهترین مش ممکن جذب می کند. سر تمساح مورد استفاده در اینجا به حدود 30 اسکن از زوایای مختلف نیاز داشت. مجموعه های اسکن معمولی ممکن است به اندازه 5 و بزرگ به 50 برسند. این به دلیل همه هندسه پنهان داخل دهان یک عدد بالا بود. برای اسکن های گرفته شده با صفحه گردان کالیبره شده ، مراحل تراز درشت ممکن است به طور کامل کنار گذاشته شود. با این حال ، هنوز هم توصیه می شود که یک تراز خوب انجام دهید تا خطای ذاتی صفحه گردان از بین برود. مانند هر نرم افزاری ، از کار خود پشتیبان بگیرید و مرتباً ذخیره کنید.

مرحله 1: تمیز کردن داده های اسکن

با باز کردن اولین فایل اسکن شروع کنید. احتمال زیادی وجود دارد که شیء توسط داده های اضافی زیادی احاطه شود که نیازی به گنجاندن آنها در مش نهایی نیست. ساده ترین راه برای حذف این داده ها استفاده از ابزار Select Faces in a Rectangular Region است. این امکان را به شما می دهد تا از انتخاب کننده سبک مارکویی برای انتخاب چهره هایی که می خواهید حذف کنید استفاده کنید. پس از انتخاب آنها ، به قسمت Filters/Selection/Delete Selected Faces and Vertices بروید تا آنها را حذف کنید. این نه تنها چهره ها را حذف می کند ، بلکه داده های اصلی را نیز حذف می کند ، در نتیجه مش تمیزتر و اندازه فایل کوچکتر ایجاد می شود. این مرحله را برای هر بار اسکن تکرار کنید و مفید است که فایل پاک شده را به عنوان نسخه جدید ذخیره کنید و نسخه اصلی را دست نخورده بگذارید. اغلب ذخیره کنید!

مرحله 2: لایه بندی فایلهای مش

نسخه تمیز جدید اولین فایل مش را باز کنید. سپس به File/Open as new layer رفته و دو فایل مش بعدی را انتخاب کنید. با این کار فایل های مش جدید به لایه های جداگانه وارد می شود ، مشابه برنامه ویرایش تصویر. روی نماد لایه کلیک کنید تا پنجره Layer Dialog باز شود که به شما امکان می دهد هر یک از لایه ها را مشاهده ، پنهان یا قفل کنید.

مرحله 3: چسباندن مش ها

اکنون سه لایه جداگانه خواهید داشت که هر کدام دارای مش هایی هستند که هم تراز نیستند. منوی Layer Dialog را ببندید و روی نماد Align کلیک کنید تا ابزار Align باز شود. این ابزار برای تغییر موقعیت مشهای جداگانه نسبت به یکدیگر استفاده می شود. روی اولین فایل مش در منو کلیک کنید و Glue Mesh Here را انتخاب کنید. این کار مش را در یک مکان مشخص می چسباند و اجازه می دهد تا مشهای دیگر با آن تراز شوند. بعد ، مش دوم را انتخاب کرده و بر روی Point Based Glueing کلیک کنید. این ویژگی از 4 یا چند نقطه انتخاب شده توسط کاربر برای تقریب هم ترازی مش دوم در رابطه با نقطه اول استفاده می کند. وقتی پنجره تراز باز می شود ، اولین مش چسبانده شده و مش دوم ، هر دو با رنگ های مختلف برای انتخاب نقطه نمایش داده می شود. هر دو مدل را دور خود بچرخانید و آنها را به شیوه ای مشابه قرار دهید. سعی کنید آنها را در موقعیتی قرار دهید که تا آنجا که می توانید اطلاعات همپوشانی را نشان دهد. سپس ، 4 یا بیشتر نقاط مشابه را روی هر مش انتخاب کنید. لازم نیست آنها دقیق باشند ، اما تا آنجا که می توانید دقیق باشید. پس از انتخاب نقاط ، روی OK کلیک کنید. اگر نقاط انتخابی نزدیک بودند ، دو مش باید به طور خودکار تراز شوند. باز هم ، آنها دقیق نیستند ، اما باید بسیار نزدیک باشند. اگر از هم ترازی راضی هستید ، روی دکمه Process کلیک کنید تا آنها را با دقت بیشتری تراز کرده و در جای خود بچسبانید.

مرحله 4: چسباندن بیشتر

همین روند را برای مش سوم تکرار کنید. اگر به هر دلیلی مش آنطور که می خواهید تراز نشده است ، روی دکمه Unglue Mesh کلیک کنید و روند چسباندن نقطه ای را تکرار کنید. این بار نقاط مختلف روی مش را انتخاب کنید. بعد از تراز شدن مش سوم روی دکمه process کلیک کنید و فایل جدید خود را ذخیره کنید. پردازش مشها پس از چسباندن هر مش جدید در محل ، دقت تراز را افزایش می دهد. این تکنیک اطلاعات بیشتری را در اختیار نرم افزار قرار می دهد تا به تعیین مکان مناسب کمک کند. با تراز شدن بیشتر مشها ، زمان پردازش افزایش یافت ، اما دقت بیشتر ارزش انتظار را دارد. پیشنهاد می کنم در این مرحله کار خود را به عنوان فایل پروژه ذخیره کنید زیرا فایل های پروژه به جای اینکه مجبور باشید هر فایل را به صورت لایه جدیدی بارها به طور دستی باز کنید ، به طور خودکار هر لایه را در فایل شما بارگذاری می کند.

مرحله 5: نکاتی در مورد تراز کردن

پارامترهای پیش فرض پارامتر ICP به شما این امکان را می دهد که چگونه یک مش با خط دیگر تراز شود. نمونه نمونه - این تعداد نمونه ای است که از هر مش برای مقایسه با سایر مش ها می گیرد. شما نمی خواهید این عدد را خیلی بزرگ کنید. یک نمونه کوچک معمولاً بی صدا کار می کند. 1 ، 000 تا 5 ، 000 معمولاً زیاد است. حداقل فاصله شروع - این مورد نمونه های خارج از این محدوده را نادیده می گیرد. به طور معمول برای یک شیء تراز دستی ، می خواهید این اندازه به اندازه کافی بزرگ باشد تا خطای "انتخاب نقطه" شما را شامل شود. مقدار 5 یا 10 (در میلی متر) معمولاً شروع خوبی است. پس از اتمام ترازهای اولیه ، آن را به 1 میلی متر کاهش دهید تا فاصله هدف را "تنظیم دقیق" کنید - این به الگوریتم می گوید که چه زمانی باید متوقف شود. این یک عملکرد اسکنر شما است و باید تقریباً باشد. برابر (یا کمی زیر) طبقه خطای مشخص شده. هر اندازه کوچکتر و فقط زمان را هدر می دهید. همچنین می توانید آن را بالاتر تنظیم کنید تا سریع تر تراز شود. حداکثر تعداد تکرار - مربوط به فاصله هدف ، به آن می گوید که چه زمانی بدون توجه به تنظیم فاصله هدف متوقف شود. بقیه پارامترها معمولاً مورد نیاز نیستند. به طور خلاصه: برای یک اسکن تراز دستی ، یک تراز خشن و سپس یک تراز دقیق را انجام دهید. برای یک اسکن تراز دوار ، یک تراز خوب انجام دهید. برای هم ترازی ناهموار - با تعداد نمونه کوچک ، فاصله شروع بزرگ و فاصله هدف بزرگ شروع کنید. برای هماهنگی خوب - با تعداد نمونه بیشتر ، فاصله شروع کوچکتر و فاصله هدف کوچکتر شروع کنید. همچنین ، اجرای مرتب تراز اغلب به تنظیم دقیق تراز کمک می کند.

مرحله ششم: صاف کردن لایه ها

پس از تراز شدن و پردازش همه فایل های مش ، روی نماد لایه کلیک کنید تا منوی Layer Dialog باز شود. دوبار بررسی کنید تا مطمئن شوید همه لایه های تراز شده قابل مشاهده هستند. سپس به قسمت Filters/Layer and Attribute Management/Flatten لایه های مرئی بروید. یک پنجره باز می شود که گزینه های مختلف را نشان می دهد. من تمایل دارم گزینه های پیش فرض را ترک کنم زیرا اغلب ذخیره می کنم و بازگشت به نسخه قبلی آسان است. روی Apply کلیک کنید. با این کار تمام لایه ها در یک مش صاف می شوند و سپس می توان آنها را از طریق یک فیلتر صاف کننده عبور داد. در این مرحله ، اگر داده های اسکن شامل اطلاعات رنگی باشد ، مشلب آن را از مش جدید ترکیبی حذف می کند.

مرحله 7: هموارسازی و بازسازی مش

برای ایجاد مش صاف ، بر روی Filters/Remeshing ، ساده سازی و بازسازی/Poisson Reconstruction کلیک کنید. یک پنجره بازشو با چندین گزینه باز می شود. تنظیماتی که بهترین نتایج را تا کنون به ارمغان آورده اند و عمق Octree - 11 ، Solver Divide - 7 ، Sample per Node - 1 و Surface offsetting - 1 ، اما ممکن است متوجه شوید که تنظیمات مختلف نتایج بهتری را ارائه می دهند. روی Apply کلیک کنید و اجازه دهید تا روند خود را طی کند. بسته به سرعت رایانه و اندازه فایل مش ممکن است مدتی طول بکشد. پس از اتمام فرآیند ، روی نماد Layer Dialog کلیک کرده و فایل مش اصلی را مخفی کنید. اگر این کار را نکنید ، ممکن است به نظر برسد که این روند شکست خورده است. مش جدید ضد آب خواهد بود ، به این معنی که سوراخی در مش وجود ندارد و می توان آن را برای نمونه سازی سریع صادر کرد. Meshlab قادر است شبکه ضد آب را به انواع فرمت های فایل مانند. STL ،. OBJ ،. PLY ،.3DS و. U3D در میان دیگران صادر کند. این باعث می شود مش شما به فرمت قابل تبدیل به یک برنامه مدل سازی سه بعدی مانند 3D Studio Max ، Silo 3D ، Blender یا ادغام فایل شما در فایل. PDF با استفاده از Adobe Acrobat 9 تبدیل شود.

مرحله 8: صادرات مش

Meshlab قادر است شبکه ضد آب را به انواع فرمت های فایل مانند. STL ،. OBJ ،. PLY ،.3DS و. U3D و غیره صادر کند. این باعث می شود که مش شما به فرمت قابل تبدیل به یک برنامه مدل سازی سه بعدی مانند 3D Studio Max ، Rhino ، Silo 3D ، Blender یا ادغام فایل شما در فایل. PDF با استفاده از Adobe Acrobat Professional 9. تبدیل شود. به File/Save As رفته و فرمت فایل مناسب را از منوی کشویی انتخاب کنید. بسته به نرم افزاری که استفاده می کنید ، وارد کردن فایل های جدید متفاوت است ، اما به طور کلی یک فرایند ساده است.