2 Wyniki skanowania 3D oraz ich późniejsza obróbka

2
Wyniki skanowania 3D oraz ich późniejsza obróbka
W wyniku skanowania 3D otrzymujemy plik będący zbiorem współrzędnych X, Y, Z punktów
(chmura punktów) reprezentujących powierzchnię poddaną skanowaniu.
Najczęściej stosowanym formatem zapisu tak otrzymanych danych są pliki:
- .xyz
- .obj
- .igs
- .asc
- .vda
- .txt
- .ibl
W celu uzyskania powierzchni odwzorowującej obiekt zeskanowany potrzebna jest dalsza obróbka
otrzymanej chmury punktów.
W pierwszej kolejności dokonuje się tak zwanej triangulacji chmury punktów.
Zabieg ten polega na łączeniu kolejnych punktów w trójkąty.
Zazwyczaj programy generujące siatkę trójkątów wykorzystują do tych celów własny algorytm
jednakże ze względu na wiele błędów powstałych w czasie triangulacji (zbudowane trójkąty często
się przecinają) konieczna jest ręczna korekta wygenerowanego obiektu. Aby później rozpinana
powierzchnia była pozbawiona błędów geometrii kształtu należy przeprowadzić poddać operację
wygładzania.
Tak utworzony model w celach dalszej pracy może być wyeksportowany do innego programu celem
zbudowania powierzchni. Najczęściej stosowany formaty plików to:
- .nzip
- .nxm
- .scn
- .3ds
- .obj
- .stl
- .wrl
- .ply
- .ply2
Na tak otrzymanym obiekcie możemy rozpocząć budowanie powierzchni.
Rys.1. Obiekt zbudowany z siatki trójkątów
Istnieje kilka sposobów pozyskiwania żądanej powierzchni z siatki trójkątów.
Aby lepiej to zobrazować dokonamy tego wykorzystując oprogramowanie SolidWorks, które oferuje
nam narzędzia umożliwiające pełną obróbkę wyników skanowania oraz późniejsze ich
wykorzystanie do stworzenia modelu.
Pierwsza metoda polega na automatycznym utworzeniem powierzchni z otrzymanej siatki za
pomocą kreatora powierzchni należącego do modułu Scan To 3D.
Podczas działania mamy możliwość sterowania szczegółowością otrzymanej powierzchni jak
również nad ilością oraz kształtem krzywych używanych do operacji.
Rys.2. Proces budowania kolejnych łat z siatki trójkątów
Rys.3. Wynik automatycznego budowania powierzchni
Druga metoda również wykorzystuje narzędzie Scan To 3D jednakże w odróżnieniu do opisywanego
powyżej sposobu budowy modelu ta polega na tworzeniu oddzielnych ścian części, z których
następnie za pomocą operacji powierzchniowych będziemy tworzyć nasz element.
Dodatkowo istnieje możliwość konwertowania ściany na wybrany przez nas obiekt.
Do dyspozycji mamy następujące opcje kreowania powierzchni:
- Płaszczyzna - Konwertuje podsiatkę jako powierzchnię planarną
- Walec - Konwertuje podsiatkę jako powierzchnię cylindryczną z ustalaną przez nas wartością
promienia
- Stożek - Konwertuje podsiatkę jako powierzchnię stożkową z podanymi przez nas wartościami
pochylenia ściany oraz promienia dolnego i górnego co pozwala dokładniej określić kształt stożka
- Kula - Konwertuje podsiatkę jako powierzchnię kulistą o zadanym promieniu oraz
zadeklarowanym przez położeniem środka względem głównego układu współrzędnych
- Torus - Określa obszar siatki do utworzenia powierzchni, podobny do ściany utworzonej przez
obrót z możliwością sterowania promieniami okręgów, z których jest utworzona (promień profilu
oraz ścieżki)
- Wyciągnięcie – Podsiatka konwertowana jest na powierzchnię zbudowaną poprzez wyciągnięcie
profilu w kierunku do płaszczyzny szkicu
- Obrót wokół linii środkowej – Konwertuje podsiatkę na powierzchnię powstałą poprzez obrót
profilu wokół linii będącej osią obrotu
- Rozwijalna – Stworzona powierzchnia zbudowana jest poprzez rozciągnięcie między dwoma
profilami
- Bsplajn – Utworzona powierzchnia jest powierzchnią swobodną nie posiadającą operacji bazowej
Kolejna metoda polega na „ręcznym” tworzeniu powierzchni wykorzystując w tym celu krzywych ,
których kształt odzwierciedla model siatkowy.
Proces tworzenia powierzchni oraz krzywych jest opisany w kolejnych częściach naszego
przewodnika nowoczesnych metod projektowania.
Narzędzie Scan To 3D może być wykorzystane również do odtworzenia geometrii zapisanej w
formacie odpowiadającym częścią skanowanym.