Punktmoln

Punktmoln ( eng.  point cloud ) - en uppsättning hörn i ett tredimensionellt koordinatsystem . Dessa hörn definieras vanligtvis av X , Y och Z- koordinater och är vanligtvis avsedda att representera den yttre ytan av ett objekt.

Punktmoln skapas av 3D-skannrar och fotogrammetriska bildtekniker. 3D-skannrar mäter automatiskt ett stort antal punkter på ytan av ett skannat objekt och genererar ofta ett punktmoln som en digital datafil som utdata. Således är ett punktmoln en uppsättning punkter som erhålls som ett resultat av 3D-skanning av ett objekt.

Som ett resultat av 3D-skanningsprocessen används punktmoln för många syften, inklusive att skapa 3D CAD - modeller för tillverkning av delar, för mätning och kvalitetskontroll och för en mängd andra ändamål relaterade till visualisering, datoranimering, rendering och massa anpassningsapplikationer. .

Även om punktmoln direkt kan renderas och inspekteras [1] används de i allmänhet inte direkt i de flesta 3D-applikationer och konverteras därför vanligtvis till maskor , NURBS- modeller eller CAD-modeller med hjälp av processen, känd som " ytrekonstruktion " . 

Det finns många metoder för att omvandla punktmoln till 3D-ytor. Vissa tillvägagångssätt, som Delaunay-triangulering , alfaformer och  kulsvängning , bygger ett nät av trianglar ovanpå befintliga punktmolnspunkt. Andra tillvägagångssätt omvandlar ett punktmoln till ett volymetriskt avståndsfält och rekonstruerar implicita ytor och definierar dem sedan genom Marching cubes-algoritmen [2] .   

En applikation där punktmoln används direkt är inom industriell metrologi och kvalitetssäkring. Ett punktmoln från en 3D-skanning av en färdig industriprodukt kan matchas till en CAD-modell av den produkten, eller till och med ett annat punktmoln, och en jämförelse kan avslöja skillnader mellan design och faktiska parametrar. Dessa skillnader kan visas i form av färgkartor, på vilka platserna och områdena för avvikelser mellan den faktiska och den formella modellen automatiskt kan markeras med en viss indikator. Geometriska dimensioner och toleranser kan också erhållas direkt från ett punktmoln . 

Punktmoln kan användas för att representera och visualisera volymetriska data, till exempel inom området medicinsk bildbehandling . Genom användning av punktmoln i dessa uppgifter uppnås multisampling och datakomprimering [3] .

I ett geografiskt informationssystem är punktmoln en av källorna för att skapa en digital höjdmodell ( Digital elevation model ) [4] .  Punktmoln kan också användas för att få en 3D-modell av stadsmiljön [5] .

Punktmoln är en nyckelkomponent i en mjukvaruteknik för realtidsrendering som kallas " Unlimited Detail " som har utvecklats av det australiensiska företaget Euclideon sedan 2004 [6] [7] .

Se även

Anteckningar

  1. Rusinkiewicz, S. och Levoy, M. 2000. QSplat: ett punktåtergivningssystem med flera upplösningar för stora maskor. I Siggraph 2000. ACM, New York, NY, 343-352. DOI= http://doi.acm.org/10.1145/344779.344940
  2. Meshing Point Clouds Arkiverad 21 augusti 2011 på Wayback Machine En kort handledning om hur man bygger ytor från punktmoln
  3. Sitek et al. "Tomografisk rekonstruktion med hjälp av ett adaptivt tetraedriskt nät definierat av ett punktmoln" IEEE Trans. Med. Bild. 25 1172 (2006)
  4. Från Point Cloud till Grid DEM: A Scalable Approach . Hämtad 3 augusti 2011. Arkiverad från originalet 19 juli 2011.
  5. K. Hammoudi, F. Dornaika, B. Soheilian, N. Paparoditis. Extrahera trådramsmodeller av gatufasader från 3D-punktmoln och motsvarande matrikelkarta. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences (IAPRS), vol. 38, del 3A, sid. 91-96, Saint-Mandé, Frankrike, 1-3 september 2010. . Hämtad 3 augusti 2011. Arkiverad från originalet 17 juli 2011.
  6. Krishan Sharma. Det lokala företaget Unlimited Detail lovar just det...  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Atomic MPC (26 augusti 2010). Hämtad 2 augusti 2011. Arkiverad från originalet 13 augusti 2011.
  7. Priya Ganapati. Ny grafikteknik lovar hastighet,  hyperrealism . Wired (22 april 2010). Hämtad 2 augusti 2011. Arkiverad från originalet 13 augusti 2011.

Länkar