การใช้ Meshlab เพื่อทำความสะอาดและรวบรวมข้อมูลการสแกนด้วยเลเซอร์: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

Meshlab เป็นโปรแกรมซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สที่ใช้ในการจัดการและแก้ไขข้อมูลเมช บทช่วยสอนนี้จะแสดงวิธีการประกอบ ทำความสะอาด และสร้างข้อมูลจากเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติโดยเฉพาะ เทคนิคที่ใช้กับสแกนเนอร์ที่ใช้ในที่นี้ควรนำไปใช้กับการสแกนข้อมูลจากเครื่องใดๆ แต่ก่อนอื่นให้อ่านเอกสารที่มาพร้อมกับระบบของคุณก่อนเริ่มต้น ต้องใช้วิจารณญาณในการสแกนวัตถุเพื่อให้แน่ใจว่าได้รวบรวมข้อมูลเพียงพอเพื่อสร้างตาข่ายที่ดีที่สุด หัวจระเข้ที่ใช้ในที่นี้ต้องการการสแกนประมาณ 30 ครั้งจากมุมต่างๆ ชุดสแกนทั่วไปอาจมีขนาดเล็กถึง 5 ชิ้นและใหญ่ถึง 50 ชิ้น ซึ่งเป็นจำนวนที่สูงเนื่องจากรูปทรงที่ซ่อนอยู่ภายในปากทั้งหมด สำหรับการสแกนที่ถ่ายด้วยจานหมุนแบบหมุนที่ปรับเทียบแล้ว ขั้นตอนการจัดตำแหน่งแบบหยาบอาจถูกข้ามไปโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ยังคงแนะนำให้ทำการจัดตำแหน่งให้ละเอียดเพื่อขจัดข้อผิดพลาดใดๆ ที่เกิดขึ้นกับเครื่องเล่นแผ่นเสียง เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์อื่นๆ ให้สำรองข้อมูลงานของคุณและบันทึกบ่อยๆ

ขั้นตอนที่ 1: ทำความสะอาดข้อมูลการสแกน

เริ่มต้นด้วยการเปิดไฟล์สแกนไฟล์แรก มีโอกาสสูงที่ออบเจ็กต์จะถูกล้อมรอบด้วยข้อมูลเพิ่มเติมจำนวนมากซึ่งไม่จำเป็นต้องรวมอยู่ในเมชสุดท้าย วิธีที่ง่ายที่สุดในการลบข้อมูลนี้คือการใช้ Select Faces ในเครื่องมือ Rectangular Region ช่วยให้คุณใช้ตัวเลือกรูปแบบปะรำเพื่อเลือกใบหน้าที่คุณต้องการลบ หลังจากเลือกแล้ว ให้ไปที่ตัวกรอง/การเลือก/ลบใบหน้าและจุดยอดที่เลือกเพื่อลบออก ซึ่งไม่เพียงแต่ลบใบหน้าเท่านั้น แต่ยังลบข้อมูลจุดที่อยู่ภายใต้ ส่งผลให้ตาข่ายสะอาดขึ้นและขนาดไฟล์เล็กลง ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับการสแกนทุกครั้ง และการบันทึกไฟล์ที่สะอาดเป็นเวอร์ชันใหม่จะเป็นประโยชน์ โดยปล่อยให้ต้นฉบับไม่เสียหาย ประหยัดบ่อย!

ขั้นตอนที่ 2: เลเยอร์ไฟล์ตาข่าย

เปิดเวอร์ชันใหม่ที่สะอาดของไฟล์ mesh แรก จากนั้นไปที่ ไฟล์/เปิดเป็นเลเยอร์ใหม่ แล้วเลือกไฟล์ตาข่ายสองไฟล์ถัดไป การดำเนินการนี้จะนำเข้าไฟล์เมชใหม่ไปยังเลเยอร์ที่แยกจากกัน คล้ายกับโปรแกรมแก้ไขรูปภาพ คลิกที่ไอคอนเลเยอร์เพื่อเปิดหน้าต่าง Layer Dialog ที่ให้คุณดู ซ่อน หรือล็อคเลเยอร์ใดก็ได้

ขั้นตอนที่ 3: ติดกาวตาข่าย

ตอนนี้คุณจะมีสามชั้นแยกกัน โดยแต่ละชั้นมีตาข่ายที่ไม่อยู่ในแนวเดียวกัน ปิดเมนู Layer Dialog และคลิกที่ไอคอน Align เพื่อเปิดเครื่องมือ Align เครื่องมือนี้ใช้เพื่อจัดตำแหน่งตาข่ายที่แยกจากกันโดยสัมพันธ์กัน คลิกที่ไฟล์ mesh แรกในเมนูแล้วเลือก Glue Mesh Here สิ่งนี้จะติดเมชไว้ที่ตำแหน่งที่ตั้งไว้และอนุญาตให้เมชอื่นจัดแนวได้ จากนั้นเลือกเมชที่สองแล้วคลิกการติดกาวตามจุด คุณลักษณะนี้จะใช้จุดที่ผู้ใช้เลือกตั้งแต่ 4 จุดขึ้นไปเพื่อประมาณการจัดตำแหน่งของตาข่ายที่สองโดยสัมพันธ์กับจุดแรก เมื่อหน้าต่างการจัดตำแหน่งเปิดขึ้น จะแสดงตาข่ายที่ติดกาวแรกและตาข่ายที่สอง ทั้งคู่มีสีต่างกันเพื่อช่วยในการเลือกจุด หมุนโมเดลทั้งสองไปรอบๆ และจัดตำแหน่งในลักษณะเดียวกัน พยายามวางไว้ในตำแหน่งที่แสดงข้อมูลที่ทับซ้อนกันให้มากที่สุด จากนั้นเลือกจุดที่คล้ายกัน 4 จุดขึ้นไปในแต่ละเมช ไม่จำเป็นต้องแม่นยำ แต่ถูกต้องที่สุด หลังจากเลือกจุดแล้ว ให้คลิกตกลง หากจุดที่เลือกอยู่ใกล้กัน ตาข่ายทั้งสองควรจัดแนวโดยอัตโนมัติ อีกครั้งที่พวกเขาจะไม่แน่นอน แต่ควรจะใกล้มาก หากคุณพอใจกับการจัดตำแหน่ง ให้คลิกปุ่มประมวลผลเพื่อจัดตำแหน่งให้แม่นยำยิ่งขึ้นและติดกาวให้เข้าที่

ขั้นตอนที่ 4: ติดกาวมากขึ้น

ทำซ้ำขั้นตอนเดียวกันสำหรับตาข่ายที่สาม หากตาข่ายไม่จัดตำแหน่งอย่างถูกต้องตามที่คุณต้องการไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม ให้คลิกปุ่ม Unglue Mesh และทำซ้ำขั้นตอนการติดกาวตามจุด คราวนี้เลือกจุดต่าง ๆ บนตาข่าย คลิกปุ่มกระบวนการหลังจากจัดแนวตาข่ายที่สามแล้วบันทึกไฟล์ใหม่ของคุณ การประมวลผลตาข่ายหลังจากติดตาข่ายใหม่แต่ละครั้งจะเพิ่มความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง เทคนิคนี้ทำให้ซอฟต์แวร์มีข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อช่วยระบุตำแหน่งที่เหมาะสม เมื่อมีการจัดเรียงตาข่ายมากขึ้นเรื่อยๆ เวลาในการประมวลผลก็เพิ่มขึ้น แต่ความแม่นยำที่พัฒนาขึ้นก็คุ้มค่าแก่การรอคอย ฉันแนะนำให้บันทึกงานของคุณเป็นไฟล์โครงการในขั้นตอนนี้ เนื่องจากไฟล์โครงการจะโหลดแต่ละเลเยอร์ลงในไฟล์ของคุณโดยอัตโนมัติ แทนที่จะต้องเปิดแต่ละไฟล์ด้วยตนเองเป็นเลเยอร์ใหม่อีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 5: เคล็ดลับในการจัดตำแหน่ง

พารามิเตอร์พารามิเตอร์ ICP เริ่มต้นช่วยให้คุณสามารถปรับแต่งวิธีการจัดแนวเมชหนึ่งไปยังอีกเมชหนึ่งได้ หมายเลขตัวอย่าง - นี่คือจำนวนตัวอย่างที่ดึงจากแต่ละเมชเพื่อเปรียบเทียบกับเมชอื่น คุณไม่ต้องการให้ตัวเลขนี้ใหญ่เกินไป ตัวอย่างขนาดเล็กมักทำงานได้ดี โดยปกติ 1,000 ถึง 5,000 ก็เพียงพอแล้ว ระยะเริ่มต้นน้อยที่สุด - จะไม่สนใจตัวอย่างที่อยู่นอกช่วงนี้ โดยทั่วไปแล้ว สำหรับวัตถุที่จัดแนวด้วยตนเอง คุณต้องการให้สิ่งนี้มีขนาดใหญ่พอที่จะรวมข้อผิดพลาด 'การเลือกจุด' ของคุณ ค่า 5 หรือ 10 (หน่วยมิลลิเมตร) มักจะเป็นการเริ่มต้นที่ดี เมื่อการจัดตำแหน่งเริ่มต้นเสร็จสมบูรณ์ ให้วางลงไปที่ 1 มม. เพื่อ 'ปรับแต่ง' ระยะทางเป้าหมาย - สิ่งนี้จะบอกอัลกอริทึมว่าเมื่อใดควรหยุด นี่คือฟังก์ชันของสแกนเนอร์ของคุณ และควรจะมีขนาดประมาณ เท่ากับ (หรือต่ำกว่าเล็กน้อย) พื้นข้อผิดพลาดที่ระบุ เล็กกว่าและคุณก็เสียเวลาเปล่า คุณยังสามารถตั้งค่าให้สูงขึ้นเพื่อจัดแนวได้เร็วขึ้น จำนวนการวนซ้ำสูงสุด - เกี่ยวกับระยะทางเป้าหมาย ซึ่งจะบอกเมื่อต้องหยุดโดยไม่คำนึงถึงการตั้งค่าระยะทางเป้าหมาย โดยปกติแล้ว พารามิเตอร์ที่เหลือจะไม่จำเป็น โดยสรุป: สำหรับการสแกนที่จัดแนวด้วยตนเอง ให้ทำการจัดเรียงแบบคร่าวๆ แล้วจึงทำการจัดเรียงแบบละเอียด สำหรับการสแกนแนวหมุน ให้ปรับแนวแบบละเอียด สำหรับการจัดแนวคร่าวๆ - เริ่มต้นด้วยจำนวนตัวอย่างขนาดเล็ก ระยะเริ่มต้นที่กว้าง และระยะเป้าหมายที่กว้าง สำหรับการปรับแนวอย่างละเอียด - เริ่มต้นด้วยจำนวนตัวอย่างที่สูงขึ้น ระยะเริ่มต้นที่น้อยลง และระยะเป้าหมายที่เล็กลง นอกจากนี้ การเรียกใช้การจัดตำแหน่งซ้ำๆ มักจะใช้เพื่อปรับการจัดตำแหน่งแบบละเอียด

ขั้นตอนที่ 6: การทำให้เลเยอร์เรียบ

หลังจากที่ไฟล์ mesh ทั้งหมดได้รับการจัดตำแหน่งและประมวลผลแล้ว ให้คลิกที่ไอคอน Layer เพื่อเปิดเมนู Layer Dialog ตรวจสอบอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่ามองเห็นเลเยอร์ที่จัดตำแหน่งทั้งหมด จากนั้นไปที่ตัวกรอง/เลเยอร์และการจัดการแอตทริบิวต์/ลดเลเยอร์ที่มองเห็นได้ หน้าต่างป๊อปอัปจะเปิดขึ้นเพื่อแสดงตัวเลือกต่างๆ ฉันมักจะออกจากตัวเลือกเริ่มต้นเนื่องจากฉันได้บันทึกบ่อยครั้งและง่ายต่อการย้อนกลับไปยังเวอร์ชันก่อนหน้า คลิกสมัคร การทำเช่นนี้จะทำให้ชั้นทั้งหมดแบนราบเป็นตาข่ายเดียว จากนั้นจึงเรียกใช้ผ่านตัวกรองการปรับให้เรียบ ณ จุดนี้ หากข้อมูลการสแกนรวมข้อมูลสี Meshlab จะลบออกจาก mesh ที่รวมกันใหม่

ขั้นตอนที่ 7: การปรับตาข่ายให้เรียบและการสร้างใหม่

ในการสร้างตาข่ายที่ราบเรียบ ให้คลิกที่ Filters/Remeshing, simplification and reconstruction/Poisson Reconstruction หน้าต่างป๊อปอัปจะเปิดขึ้นพร้อมตัวเลือกต่างๆ การตั้งค่าที่ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจนถึงตอนนี้ a และ Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Sample per Node - 1 และ Surface offsetting - 1 แต่คุณอาจพบว่าการตั้งค่าต่างๆ ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า คลิกนำไปใช้และปล่อยให้กระบวนการดำเนินการตามหลักสูตร อาจใช้เวลาสักครู่ขึ้นอยู่กับความเร็วของคอมพิวเตอร์ของคุณและขนาดของไฟล์เมช เมื่อกระบวนการเสร็จสิ้น ให้คลิกที่ไอคอน Layer Dialog และซ่อนไฟล์ตาข่ายดั้งเดิม ถ้าคุณไม่ทำเช่นนี้ อาจดูเหมือนว่ากระบวนการล้มเหลว ตาข่ายใหม่จะเป็นแบบกันน้ำ ซึ่งหมายความว่าไม่มีรูในตาข่าย และสามารถส่งออกเพื่อสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วได้ Meshlab มีความสามารถในการส่งออก mesh แบบกันน้ำไปยังรูปแบบไฟล์ต่างๆ เช่น. STL,. OBJ,. PLY,.3DS และ. U3D เป็นต้น ทำให้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมในการแปลงเมชของคุณให้อยู่ในรูปแบบที่นำเข้าไปยังโปรแกรมสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เช่น 3D Studio Max, Silo 3D, Blender หรือเพื่อรวมไฟล์ของคุณเข้ากับไฟล์. PDF โดยใช้ Adobe Acrobat 9

ขั้นตอนที่ 8: การส่งออก Mesh

Meshlab มีความสามารถในการส่งออก mesh แบบกันน้ำไปยังรูปแบบไฟล์ต่างๆ เช่น. STL,. OBJ,. PLY,.3DS และ. U3D เป็นต้น ทำให้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมในการแปลงเมชของคุณให้อยู่ในรูปแบบที่นำเข้าไปยังโปรแกรมสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เช่น 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender หรือเพื่อรวมไฟล์ของคุณเข้ากับไฟล์. PDF โดยใช้ Adobe Acrobat Professional 9 เพียง ไปที่ ไฟล์/บันทึกเป็น และเลือกรูปแบบไฟล์ที่เหมาะสมจากเมนูแบบเลื่อนลง การนำเข้าไฟล์ใหม่จะแตกต่างกันไปตามซอฟต์แวร์ที่คุณใช้ แต่โดยทั่วไปแล้วเป็นกระบวนการที่ไม่ซับซ้อน