Хмара точок (англ. point cloud) — набір даних про точки в деякій системі координат.
У тривимірній системі координат, точки визначаються координатами X, Y та Z, і часто призначаються для представлення зовнішньої поверхні об'єкта.
Хмара точок може бути створена 3D-сканером. Такі пристрої породжують дуже велику кількість точок поверхні об'єкту і часто результатом роботи є хмара точок у вигляді файлу даних. В цьому випадку, хмара точок представляє собою множину точок, отриману при скануванні поверхні.
Результати роботи 3D-сканерів — хмари точок — використовуються з різною метою, зокрема для створення 3D САПР моделей для виробництва деталей, метрології/контролю якості та для використання у чисельних застосунках візуалізації, анімації, рендерінгу та [en].
Хоча хмари точок можуть бути безпосередньо відрендерені та перевірені, проте зазвичай не придатні для безпосереднього використання у більшості 3D-застосунків. Тому вони, як правило, перетворюються в моделі з полігональною або трикутною сіткою, у NURBS модель або САПР модель за допомогою процесу так званої реконструкції поверхні.
Існує багато методів перетворення хмари точок у 3D поверхню. Зокрема, у статті М. Берже і групи авторів наведена порівняльна таблиця з 35 методів відтворення поверхні з хмари точок. Деякі наближення, такі як тріангуляція Делоне, Альфа-форма та метод поворотних куль (англ. ball pivoting), будують трикутну або полігональну сітку по вже наявним вершинам хмари точок, а інші наближення будують об'ємні [en] або реконструюють [en] за допомогою алгоритму крокуючих кубиків (англ. marching cubes).
Одним з застосунків, де хмари точок використовуються безпосередньо, є індустріальна метрологія та перевірка якості з використанням [en]. Хмара точок, отримана в результаті тривимірного сканування готового промислового виробу, може бути приведена у відповідність з CAD-моделлю цього виробу або навіть іншої хмарі точок, і в результаті порівняння можна виявити відмінності між проектними і фактичними параметрами. Ці відмінності можуть відображатися у вигляді кольорових карт, на яких місця і ділянки відхилень між фактичною і формальною моделлю можуть бути автоматично виділеними певним індикатором. [en] також можуть бути безпосередньо отримані з хмари точок.
Хмари точок можуть використовуватися для представлення і візуалізації об'ємних даних, наприклад, в галузі медичної візуалізації. Завдяки використанню хмар точок в таких задачах досягається мультісемплінг і стиснення даних.
У геоінформаційних системах, хмари точок є одним з джерел, які використовуються для створення цифрової моделі рельєфу місцевості. Хмари точок також використовуються для створення цифрових моделей міської місцевості.
Програмна технологія під назвою «Unlimited Detail», яка використовує хмари точок для рендеринга в реальному часі, розробляється австралійською компанією [en] з 2003 року.
Див. також
- [en] — 3D рушій, який використовує пошуковий алгоритм в хмарі точок для рендерінгу зображень
- MeshLab — вільний застосунок для обробки хмар точок і побудови по ним полігональних сіток
- CloudCompare — вільний застосунок для перегляду, редагування та обробки хмар точок з високою щільністю
- Point Cloud Library — комплексна BSD бібліотека з відкритим кодом для n-мірних хмар точок та 3D геометричної обробки
Примітки
- Levoy, M. and Whitted, T., The use of points as a display primitive.. Technical Report 85-022, Computer Science Department, University of North Carolina at Chapel Hill, January, 1985
- Rusinkiewicz, S. and Levoy, M. 2000. QSplat: a multiresolution point rendering system for large meshes. In Siggraph 2000. ACM, New York, NY, 343—352. DOI= http://doi.acm.org/10.1145/344779.344940
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 21 грудня 2016. Процитовано 19 січня 2017.
- Bernardini, Fausto; Mittleman, Joshua; Rushmeier, Holly; Silva, Cláudio; Taubin, Gabriel (1999). (PDF). IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 5: 349—359. doi:10.1109/2945.817351. Архів оригіналу (PDF) за 11 вересня 2017. Процитовано 22 січня 2017.
- Meshing Point Clouds A short tutorial on how to build surfaces from point clouds
- Sitek et al. «Tomographic Reconstruction Using an Adaptive Tetrahedral Mesh Defined by a Point Cloud» IEEE Trans. Med. Imag. 25 1172 (2006)
- From Point Cloud to Grid DEM: A Scalable Approach
- K. Hammoudi, F. Dornaika, B. Soheilian, N. Paparoditis. Extracting Wire-frame Models of Street Facades from 3D Point Clouds and the Corresponding Cadastral Map. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences (IAPRS), vol. 38, part 3A, pp. 91–96, Saint-Mandé, France, 1–3 September 2010.
- Krishan Sharma (26 серпня 2010 року). Local company Unlimited Detail promises just that... (англ.). [en]. Архів оригіналу за 13 серпня 2011. Процитовано 22 січня 2017.
- Priya Ganapati (22 квітня 2010 года). New Graphics Tech Promises Speed, Hyperrealism (англ.). Wired. Архів оригіналу за 13 серпня 2011. Процитовано 22 січня 2017.
Посилання
- Remondino Fabio (24-28 лютого 2003 року). From point cloud to surface: the modeling and visualization problem (PDF). Федеральна вища технічна школа Цюриха (англ.). Institute of Geodesy and Photogrammetry, Swiss Federal Institute of Technology. Процитовано 22 січня 2017.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Hmara tochok angl point cloud nabir danih pro tochki v deyakij sistemi koordinat Hmara tochok zobrazhennya tora Hmara tochok porodzhena geo danimi en yaki otrimani z drona U trivimirnij sistemi koordinat tochki viznachayutsya koordinatami X Y ta Z i chasto priznachayutsya dlya predstavlennya zovnishnoyi poverhni ob yekta Hmara tochok mozhe buti stvorena 3D skanerom Taki pristroyi porodzhuyut duzhe veliku kilkist tochok poverhni ob yektu i chasto rezultatom roboti ye hmara tochok u viglyadi fajlu danih V comu vipadku hmara tochok predstavlyaye soboyu mnozhinu tochok otrimanu pri skanuvanni poverhni Rezultati roboti 3D skaneriv hmari tochok vikoristovuyutsya z riznoyu metoyu zokrema dlya stvorennya 3D SAPR modelej dlya virobnictva detalej metrologiyi kontrolyu yakosti ta dlya vikoristannya u chiselnih zastosunkah vizualizaciyi animaciyi renderingu ta en Hocha hmari tochok mozhut buti bezposeredno vidrendereni ta perevireni prote zazvichaj ne pridatni dlya bezposerednogo vikoristannya u bilshosti 3D zastosunkiv Tomu voni yak pravilo peretvoryuyutsya v modeli z poligonalnoyu abo trikutnoyu sitkoyu u NURBS model abo SAPR model za dopomogoyu procesu tak zvanoyi rekonstrukciyi poverhni Isnuye bagato metodiv peretvorennya hmari tochok u 3D poverhnyu Zokrema u statti M Berzhe i grupi avtoriv navedena porivnyalna tablicya z 35 metodiv vidtvorennya poverhni z hmari tochok Deyaki nablizhennya taki yak triangulyaciya Delone Alfa forma ta metod povorotnih kul angl ball pivoting buduyut trikutnu abo poligonalnu sitku po vzhe nayavnim vershinam hmari tochok a inshi nablizhennya buduyut ob yemni en abo rekonstruyuyut en za dopomogoyu algoritmu krokuyuchih kubikiv angl marching cubes Odnim z zastosunkiv de hmari tochok vikoristovuyutsya bezposeredno ye industrialna metrologiya ta perevirka yakosti z vikoristannyam en Hmara tochok otrimana v rezultati trivimirnogo skanuvannya gotovogo promislovogo virobu mozhe buti privedena u vidpovidnist z CAD modellyu cogo virobu abo navit inshoyi hmari tochok i v rezultati porivnyannya mozhna viyaviti vidminnosti mizh proektnimi i faktichnimi parametrami Ci vidminnosti mozhut vidobrazhatisya u viglyadi kolorovih kart na yakih miscya i dilyanki vidhilen mizh faktichnoyu i formalnoyu modellyu mozhut buti avtomatichno vidilenimi pevnim indikatorom en takozh mozhut buti bezposeredno otrimani z hmari tochok Hmari tochok mozhut vikoristovuvatisya dlya predstavlennya i vizualizaciyi ob yemnih danih napriklad v galuzi medichnoyi vizualizaciyi Zavdyaki vikoristannyu hmar tochok v takih zadachah dosyagayetsya multisempling i stisnennya danih U geoinformacijnih sistemah hmari tochok ye odnim z dzherel yaki vikoristovuyutsya dlya stvorennya cifrovoyi modeli relyefu miscevosti Hmari tochok takozh vikoristovuyutsya dlya stvorennya cifrovih modelej miskoyi miscevosti Programna tehnologiya pid nazvoyu Unlimited Detail yaka vikoristovuye hmari tochok dlya renderinga v realnomu chasi rozroblyayetsya avstralijskoyu kompaniyeyu en z 2003 roku Div takozh en 3D rushij yakij vikoristovuye poshukovij algoritm v hmari tochok dlya renderingu zobrazhen MeshLab vilnij zastosunok dlya obrobki hmar tochok i pobudovi po nim poligonalnih sitok CloudCompare vilnij zastosunok dlya pereglyadu redaguvannya ta obrobki hmar tochok z visokoyu shilnistyu Point Cloud Library kompleksna BSD biblioteka z vidkritim kodom dlya n mirnih hmar tochok ta 3D geometrichnoyi obrobkiPrimitkiLevoy M and Whitted T The use of points as a display primitive Technical Report 85 022 Computer Science Department University of North Carolina at Chapel Hill January 1985 Rusinkiewicz S and Levoy M 2000 QSplat a multiresolution point rendering system for large meshes In Siggraph 2000 ACM New York NY 343 352 DOI http doi acm org 10 1145 344779 344940 PDF Arhiv originalu PDF za 21 grudnya 2016 Procitovano 19 sichnya 2017 Bernardini Fausto Mittleman Joshua Rushmeier Holly Silva Claudio Taubin Gabriel 1999 PDF IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 5 349 359 doi 10 1109 2945 817351 Arhiv originalu PDF za 11 veresnya 2017 Procitovano 22 sichnya 2017 Meshing Point Clouds A short tutorial on how to build surfaces from point clouds Sitek et al Tomographic Reconstruction Using an Adaptive Tetrahedral Mesh Defined by a Point Cloud IEEE Trans Med Imag 25 1172 2006 From Point Cloud to Grid DEM A Scalable Approach K Hammoudi F Dornaika B Soheilian N Paparoditis Extracting Wire frame Models of Street Facades from 3D Point Clouds and the Corresponding Cadastral Map International Archives of Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences IAPRS vol 38 part 3A pp 91 96 Saint Mande France 1 3 September 2010 Krishan Sharma 26 serpnya 2010 roku Local company Unlimited Detail promises just that angl en Arhiv originalu za 13 serpnya 2011 Procitovano 22 sichnya 2017 Priya Ganapati 22 kvitnya 2010 goda New Graphics Tech Promises Speed Hyperrealism angl Wired Arhiv originalu za 13 serpnya 2011 Procitovano 22 sichnya 2017 PosilannyaRemondino Fabio 24 28 lyutogo 2003 roku From point cloud to surface the modeling and visualization problem PDF Federalna visha tehnichna shkola Cyuriha angl Institute of Geodesy and Photogrammetry Swiss Federal Institute of Technology Procitovano 22 sichnya 2017