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基于PolyWorks軟件的三維點云數據建模的研究

2016-11-19 16:47:21張天緒
科技創新與應用 2016年4期
關鍵詞:數據處理模型

張天緒

摘 要:簡單介紹了Cyrax 2500 3D激光掃描儀的工作原理與獲取點云數據的工作流程及Cyc1one6.0軟件的點云數據處理。詳細介紹了PolyWorks V11軟件建立三維模型的具體流程及注意事項。文章以遼寧工程技術大學圖書館為例,詳細論述了獲取點云數據和處理點云數據技術。以小汽車為例,建立了小汽車的NURBS曲面模型。

關鍵詞:3D激光掃描儀;PolyWorks;三維模型;點云數據

前言

3D激光掃描技術已被廣泛的應用于許多領域。硬件方面不斷完善,數據采集的精度和速度都有了很大提高,出現了不少成熟的商用3D激光掃描硬件系統。在3D激光掃描數據處理方面,也出現了許多軟件,如Cyc1one6.0、Geomagic、Imageware、SurfaceStudio、Rapid form、PolyWorks軟件等。3D激光掃描數據處理的結果就是建立3D模型。3D模型分兩種:三角化模型和NURBS曲面模型。

文章研究了1個案例,案例一是遼寧工程技術大學的圖書館模型,案例二是小汽車模型。通過Cyrax 2500 3D激光掃描儀獲取研究目標的點云數據,用 PolyWorks V11軟件對點云數據進行處理,包括多站點云數據對齊、合并、生成三角化模型、三角化模型漏洞修補和優化等,最后生成NURBS曲面模型。

1 數據采集

1.1 Cyrax 2500 3D激光掃描儀的工作原理

Cyrax 2500 3D激光掃描儀內部有一個激光器,兩個旋轉軸異面且互相垂直的反光鏡。反光鏡由步進電機帶動旋轉,而激光器發射的窄束激光脈沖在反光鏡作用下,沿縱向和橫向依次掃過被測區域。激光脈沖被物體漫反射后,一部分能量被3D激光掃描儀接收,如圖1。測量每個激光脈沖從發出到返回儀器所經過的時間,可以計算出儀器和物體間的距離S。同時測量每個激光脈沖與儀器固有坐標系X軸的夾角α,XOY面的夾角θ,可以算出被測物體表面點的3D坐標。掃描點繪制在屏幕上,組成密集的點云。

1.2 Cyrax 2500 3D激光掃描儀的工作流程

由于激光掃描儀本身的限制,我們每次掃描只能得到場景局部的數據。為了得到一個場景完整的3D數據,我們往往需要從不同的位置和不同的角度多次掃描該場景。相鄰兩站的掃描數據應該有重合的部分,重疊部分應該占整個圖像的20%-30%為最佳。

文章利用Cyrax 2500 3D激光掃描儀獲取遼寧工程技術大學圖書館的點云數據。在距離圖書館30m的前方,設置兩站,每站又從不同角度共進行四次分景掃描。掃描儀根據軟件環境中設置的參數自動進行掃描。

2 數據處理

2.1 在PolyWorks V11中建模

2.1.1 對齊數據

對齊模塊中,有兩種對齊方式:一點對齊和n點對齊。如果圖形復雜就應該采用n點對齊方式,以提高對齊的精度。本論文的兩個案例都是采用n點對齊,點對越多對齊越精確也就需要越多的時間。當所有圖片都輸入后,還要進行最佳擬合對齊,總體上最小化對齊誤差。

2.1.2 生成三角化模型

當分塊數據對齊后,需要將其合并成一個整體以增強數據的完備性、方便后續應用。在合并模塊中設置相關參數(最大距離、采樣步長、平滑半徑、內存大小等)來生成一個三角化模型。以上參數的確定非常重要,直接影響到所生成的三角化模型的質量。一般情況下那些參數值由對齊模塊傳入的,也可以根據用戶的經驗與要求來自己設置。生成三角化模型的同時也對數據進行了初步篩選。

2.1.3 改進三角化模型

在經過數據對齊、合并建網之后,往往還需要改進三角化模型,諸如刪除拓撲錯誤、填補漏洞、簡化壓縮等后處理操作。一般的拓撲錯誤可以通過軟件自動檢測并刪除。

三角化模型上出現的漏洞需要將其補出來。補洞是最耗費時間與精力的一項工作,要想將所有漏洞都完美的補出來就要有耐心一點一點來進行。簡單的漏洞可以選擇自動補洞方式或手動補洞方式來完成。復雜點的漏洞就需要很多人工干預才可以補好,如補洞的區域是一個曲面,用自動或手動補洞都不能很好的填補漏洞。這就需要在漏洞區域錨定一個m行n列的曲面來填補該漏洞。在補洞之后往往跟隨著優化網格、光順頂點等操作,來提高三角化模型的質量。

2.1.4 生成NURBS曲面模型

NURBS(非有理B樣條)是用于計算機圖形描述復雜對象的曲線或曲面。首先,在三角化模型上擬合曲線網格,然后基于曲線網格擬合NURBS曲面到三角化模型上。PolyWorks支持T形節和三角片面,可以在孔洞上建立曲面,這是PolyWorks軟件功能強大的原因之一。一般的建模軟件只是生成三角化模型,而PolyWorks可以生成高質量的NURBS曲面模型。

立曲線網格是創建NURBS曲面的第一步。必須抽取模型的邊界曲線來定義模型的幾何形狀。可以自動抽取特征曲線也可以手動錨定曲線。當曲線網絡創建完,就可以基于曲線網絡生成NURBS曲面模型。

3 結束語

PolyWorks是目前市場上最優秀的激光掃描和點云數據處理集成軟件之一。它能快速和高品質地處理由各種各樣的3D掃描儀獲取的點云數據。文章提供了一種利用PolyWorks軟件進行數據處理并建立NURBS曲面模型的方法。

參考文獻

[1]李強,王紅梅.實物反求工程中的模型重建技術[J].機械制造與研究,2003(4):17-20.

[2]成思源,余國鑫,張湘偉.逆向系統曲面模型重建方法研究[J].計算機集成制造系統,2008,14(10):1934-1938.

[3]馬立廣.地面3D激光掃描儀的分類與應用[J].地理空間信息,2005,

3(3):60-62.

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