Ús de Meshlab per netejar i muntar dades d'escaneig làser: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Meshlab és un programa de codi obert que s’utilitza per manipular i editar dades de malla. Aquest tutorial mostrarà específicament com muntar, netejar i reconstruir dades d'un escàner làser 3D. Les tècniques que s’utilitzen amb l’escàner que s’utilitza aquí s’han d’aplicar per escanejar dades des de qualsevol equip, però primer llegiu la documentació inclosa al vostre sistema abans de començar. Cal escollir l'objecte per assegurar-se de capturar prou dades per crear la millor malla possible. El cap de cocodril utilitzat aquí requeria al voltant de 30 exploracions preses des de diversos angles. Els conjunts d'escaneig típics poden ser tan petits com 5 i fins a 50. Va ser un nombre elevat a causa de tota la geometria oculta a l'interior de la boca. Per a les exploracions fetes amb una placa giratòria calibrada, es poden ometre completament els passos d’alineació gruixuda. Tot i això, encara es recomana fer una alineació fina per eliminar qualsevol error inherent a la placa giratòria. Com amb qualsevol programari, feu una còpia de seguretat del vostre treball i deseu-lo amb freqüència.

Pas 1: neteja de les dades d’escaneig

Comenceu obrint el primer fitxer d’escaneig. És probable que l’objecte estigui envoltat de moltes dades addicionals que no cal incloure a la malla final. La forma més senzilla d’eliminar aquestes dades és utilitzar l'eina Selecciona cares en una regió rectangular. Us permet utilitzar un selector d'estil de marquesina per triar les cares que vulgueu eliminar. Després de seleccionar-los, aneu a Filtres / Selecció / Eliminació de cares i vèrtexs seleccionats per eliminar-los. Això no només elimina les cares, sinó que també elimina les dades del punt subjacent, cosa que proporciona una malla més neta i una mida de fitxer més petita. Repetiu aquest pas per a cada exploració i és útil desar el fitxer net com a nova versió, deixant l'original intacte. Estalvieu sovint.

Pas 2: Capa de fitxers de malla

Obriu la nova versió neta del primer fitxer mesh. A continuació, aneu a Fitxer / Obre com a capa nova i seleccioneu els dos fitxers de malla següents. Això importarà els fitxers de malla nous a capes separades, de manera similar a un programa d'edició d'imatges. Feu clic a la icona de capa per obrir la finestra de diàleg de capes que us permetrà veure, amagar o bloquejar qualsevol de les capes.

Pas 3: enganxar les malles

Ara tindreu tres capes separades cadascuna amb malles que no estan alineades. Tanqueu el menú de diàleg Capa i feu clic a la icona Alinea per obrir l'eina Alinea. Aquesta eina s'utilitza per reposicionar les malles separades les unes amb les altres. Feu clic al primer fitxer de malla al menú i trieu Malla de cola aquí. Això fixarà la malla a una ubicació determinada i permetrà que les altres malles s’alineïn amb ella. A continuació, trieu la segona malla i feu clic a Enganxament basat en punts. Aquesta funció farà servir 4 o més punts seleccionats per l'usuari per aproximar l'alineació de la segona malla en relació amb la primera. Quan s'obre la finestra d'alineació, mostrarà la primera malla enganxada i la segona malla, ambdós amb diferents colors per ajudar a la selecció de punts. Gireu els dos models al voltant i col·loqueu-los de manera similar. Intenteu col·locar-los en una posició que mostri tota la informació que es pugui superposar. A continuació, trieu 4 o més punts similars a cada malla. No han de ser exactes, però sigueu el més precisos possible. Després de seleccionar els punts, feu clic a D'acord. Si els punts seleccionats estaven a prop, les dues malles s'haurien d'alinear automàticament. De nou, no seran exactes, però haurien de ser extremadament propers. Si esteu satisfet amb l'alineació, feu clic al botó Procés per alinear-los encara amb més precisió i enganxar-los al seu lloc.

Pas 4: Més encolat

Repetiu el mateix procés per a la tercera malla. Si per qualsevol motiu la malla no s’alineava amb la precisió que voleu, feu clic al botó Unglue Mesh i repeteix el procés d’encolat basat en punts. Aquesta vegada triant diferents punts de la malla. Feu clic al botó de procés després que la tercera malla estigui alineada i deseu el fitxer nou. El processament de les malles després d’enganxar-se cada malla nova augmenta la precisió de l’alineació. Aquesta tècnica proporciona al programari més dades per ajudar a determinar la ubicació adequada. A mesura que cada vegada hi ha més malla alineada, el temps de processament augmenta, però la precisió millorada val la pena esperar. En aquesta etapa, us proposo desar el vostre treball com a fitxer de projecte perquè els fitxers de projecte carreguen automàticament cada capa al fitxer en lloc d’haver d’obrir manualment cada fitxer com a capa nova de nou.

Pas 5: consells sobre l'alineació

Els paràmetres de paràmetre ICP per defecte us permeten ajustar bé la manera com una malla està alineada amb una altra. Número de mostra: és el nombre de mostres que treu de cada malla per comparar-les amb les altres malles. No voleu que aquest número sigui massa gran. Una mostra petita sol funcionar bé en silenci. 1 000 a 5 000 sol ser abundant. Distància inicial mínima: ignora les mostres que estiguin fora d’aquest interval. Normalment, per a un objecte alineat manualment, voleu que sigui prou gran per incloure l'error de "selecció de punts". Un valor de 5 o 10 (en mil·límetres) sol ser un bon començament. Un cop finalitzades les alineacions inicials, baixeu-les fins a 1 mm per "ajustar" la distància objectiu: això indica a l'algorisme quan s'ha d'aturar. Aquesta és una funció del vostre escàner i ha de ser d'aprox. igual (o lleugerament per sota) del pis d'error especificat. Qualsevol més petit i només estàs perdent el temps. També podeu configurar-lo més amunt per alinear-lo més ràpidament. Número màxim d'iteració: relacionat amb la distància objectiu, li indica quan s'ha d'aturar independentment de la configuració de la distància objectiu. Normalment no es necessiten la resta de paràmetres. En resum: per a una exploració alineada manualment, realitzeu una alineació aproximada i després una alineació fina. Per a una exploració alineada giratòriament, realitzeu una alineació fina. Per a l'alineació aproximada: comenceu amb un nombre de mostra petit, una distància inicial gran i una distància objectiu gran. Per a l'alineació fina: comenceu amb un nombre de mostra més alt, una distància inicial més petita i una distància objectiu menor. A més, executar l'alineació repetidament sovint servirà per afinar l'alineació.

Pas 6: aplanar les capes

Un cop alineats i processats tots els fitxers de malla, feu clic a la icona de capa per obrir el menú de diàleg de capa. Comproveu de nou per assegurar-vos que totes les capes alineades siguin visibles. A continuació, aneu a Filtres / Capa i Gestió d’atributs / Aplana les capes visibles. S'obrirà una finestra emergent que mostrarà les diferents opcions. Acostumo a deixar les opcions predeterminades, ja que he desat sovint i és fàcil tornar a una versió anterior. Feu clic a Aplica. Això aplanarà totes les capes en una malla que es podrà executar a través d’un filtre de suavització. En aquest moment, si les dades d’escaneig incloïen informació de color, Meshlab l’eliminarà de la nova malla combinada.

Pas 7: suavitzat i reconstrucció de malla

Per crear una malla suavitzada, feu clic a Filtres / Reparació, simplificació i reconstrucció / Reconstrucció de Poisson. S'obrirà una finestra emergent amb diverses opcions. Els paràmetres que han obtingut els millors resultats fins ara a i Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Mostra per node - 1 i Surface offsetting - 1, però és possible que trobeu que diferents configuracions proporcionen millors resultats. Feu clic a Aplica i deixeu que el procés s'executi. Pot trigar una estona en funció de la velocitat de l’ordinador i de la mida del fitxer mesh. Un cop finalitzat el procés, feu clic a la icona de diàleg de capa i amagueu el fitxer de malla original. Si no ho feu, pot semblar que el procés ha fallat. La nova malla serà estanca, el que significa que no hi ha forats a la malla i es pot exportar per fer prototips ràpids. Meshlab és capaç d’exportar la malla estanca a diversos formats de fitxer, com ara. STL,. OBJ,. PLY,.3DS i. U3D entre d’altres. Això el converteix en una gran eina per convertir la vostra malla en un format que es pot importar a un programa de modelatge 3D com 3D Studio Max, Silo 3D, Blender o per integrar el fitxer al fitxer. PDF mitjançant Adobe Acrobat 9.

Pas 8: exportació de la malla

Meshlab és capaç d’exportar la malla estanca a diversos formats de fitxer, com ara. STL,. OBJ,. PLY,.3DS i. U3D entre d’altres. Això el converteix en una gran eina per convertir la vostra malla en un format que es pot importar a un programa de modelatge 3D com 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender o per integrar el fitxer al fitxer. PDF mitjançant Adobe Acrobat Professional 9. Només cal que aneu a Fitxer / Desa com i trieu el format de fitxer adequat al menú desplegable. La importació de fitxers nous varia en funció del programari que utilitzeu, però en general és un procés senzill.