استخدام مشلاب لتنظيف وتجميع بيانات المسح بالليزر: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

مشلاب هو برنامج مفتوح المصدر يستخدم لمعالجة وتحرير البيانات الشبكية. سيوضح هذا البرنامج التعليمي على وجه التحديد كيفية تجميع البيانات وتنظيفها وإعادة بنائها من ماسح ضوئي بالليزر ثلاثي الأبعاد. يجب أن تنطبق التقنيات المستخدمة مع الماسح الضوئي المستخدم هنا لمسح البيانات من أي جهاز ، ولكن عليك أولاً قراءة أي وثائق مرفقة مع نظامك قبل البدء. يجب على المرء أن يستخدم حكمه عند مسح الكائن للتأكد من التقاط بيانات كافية لإنشاء أفضل شبكة ممكنة. رأس التمساح المستخدم هنا يتطلب حوالي 30 مسحًا مأخوذًا من زوايا مختلفة. قد تكون مجموعات المسح النموذجية صغيرة مثل 5 وكبيرة مثل 50. كان هذا عددًا كبيرًا بسبب كل الأشكال الهندسية المخفية داخل الفم. بالنسبة لعمليات المسح التي يتم التقاطها باستخدام قرص دوار معاير ، قد يتم تخطي خطوات المحاذاة الخشنة تمامًا. ومع ذلك ، لا يزال من المستحسن إجراء محاذاة جيدة لإزالة أي خطأ ملازم للصينية الدوارة. كما هو الحال مع أي برنامج ، احتفظ بنسخة احتياطية من عملك واحفظه بشكل متكرر.

الخطوة 1: تنظيف بيانات المسح الضوئي

ابدأ بفتح ملف المسح الأول. هناك احتمالات كبيرة بأن يكون الكائن محاطًا بالكثير من البيانات الإضافية التي لا تحتاج إلى تضمينها في الشبكة النهائية. أسهل طريقة لإزالة هذه البيانات هي استخدام أداة Select Faces in Rectangular Region. يتيح لك استخدام محدد نمط الشاشة الاسمية لاختيار الوجوه التي ترغب في إزالتها. بعد تحديدها ، انتقل إلى Filters / Selection / Delete Selected Faces and Vertices لإزالتها. لا يؤدي هذا إلى حذف الوجوه فحسب ، بل يزيل أيضًا بيانات النقطة الأساسية ، مما ينتج عنه شبكة أوضح وحجم ملف أصغر. كرر هذه الخطوة لكل عملية مسح ومن المفيد حفظ الملف النظيف كإصدار جديد ، مع ترك النسخة الأصلية سليمة. احفظ كثيرا!

الخطوة 2: وضع طبقات لملفات الشبكة

افتح الإصدار النظيف الجديد من ملف الشبكة الأول. ثم انتقل إلى ملف / فتح كطبقة جديدة وحدد ملفي الشبكة التاليين. سيؤدي هذا إلى استيراد ملفات الشبكة الجديدة إلى طبقات منفصلة ، على غرار برنامج تحرير الصور. انقر فوق أيقونة الطبقة لفتح نافذة Layer Dialog التي تتيح لك عرض أو إخفاء أو قفل أي من الطبقات.

الخطوة 3: لصق الشبكات

سيكون لديك الآن ثلاث طبقات منفصلة لكل منها شبكات غير محاذية. أغلق قائمة Layer Dialog وانقر على أيقونة Align لفتح أداة Align. تُستخدم هذه الأداة لإعادة وضع الشبكات المنفصلة فيما يتعلق ببعضها البعض. انقر فوق ملف الشبكة الأول في القائمة واختر Glue Mesh Here. سيؤدي هذا إلى تثبيت الشبكة على موقع محدد ويسمح للشبكات الأخرى بأن تكون محاذاة لها. بعد ذلك ، اختر الشبكة الثانية وانقر فوق Point Based Glueing. ستستخدم هذه الميزة 4 نقاط أو أكثر من تحديد المستخدم لتقريب محاذاة الشبكة الثانية بالعلاقة مع الأولى. عند فتح نافذة المحاذاة ، ستعرض الشبكة الملصقة الأولى والشبكة الثانية ، وكلاهما بألوان مختلفة للمساعدة في تحديد النقطة. قم بتدوير كلا النموذجين ووضعهما بطريقة مماثلة. حاول أن تضعهم في موضع يُظهر أكبر قدر ممكن من المعلومات المتداخلة. ثم اختر 4 نقاط متشابهة أو أكثر في كل شبكة. لا يجب أن تكون دقيقة ، ولكن يجب أن تكون دقيقة قدر الإمكان. بعد تحديد النقاط ، انقر فوق "موافق". إذا كانت النقاط المحددة قريبة ، يجب محاذاة الشبكتين تلقائيًا. مرة أخرى ، لن تكون دقيقة ، ولكن يجب أن تكون قريبة للغاية. إذا كنت راضيًا عن المحاذاة ، فانقر فوق الزر معالجة لمحاذاةهم بشكل أكثر دقة ولصقهم في مكانهم.

الخطوة 4: المزيد من اللصق

كرر نفس العملية للشبكة الثالثة. إذا لم تتم محاذاة الشبكة لأي سبب من الأسباب بالدقة التي تريدها ، فانقر فوق الزر Unglue Mesh وكرر عملية اللصق القائمة على النقطة. هذه المرة اختيار نقاط مختلفة على الشبكة. انقر فوق زر العملية بعد محاذاة الشبكة الثالثة واحفظ ملفك الجديد. تزيد معالجة الشبكات بعد لصق كل شبكة جديدة في مكانها من دقة المحاذاة. توفر هذه التقنية للبرنامج مزيدًا من البيانات للمساعدة في تحديد الموقع المناسب. كلما تمت محاذاة المزيد والمزيد من الشبكات ، زاد وقت المعالجة ، لكن الدقة المحسنة تستحق الانتظار. أقترح حفظ عملك كملف مشروع في هذه المرحلة لأن ملفات المشروع تقوم تلقائيًا بتحميل كل طبقة في ملفك بدلاً من الاضطرار إلى فتح كل ملف يدويًا كطبقة جديدة مرة أخرى.

الخطوة 5: نصائح حول المحاذاة

تسمح لك معلمات معلمات ICP الافتراضية بضبط كيفية محاذاة شبكة إلى أخرى. رقم العينة - هذا هو عدد العينات التي تسحبها من كل شبكة لمقارنتها بالشبكات الأخرى. أنت لا تريد أن تجعل هذا الرقم كبيرًا جدًا. عادة ما تعمل عينة صغيرة بشكل جيد. 1 ، 000 إلى 5000 هو عادة الكثير. الحد الأدنى لمسافة البدء - يتجاهل هذا أي عينات خارج هذا النطاق. عادة بالنسبة لكائن تمت محاذاته يدويًا ، فأنت تريد أن يكون حجمه كبيرًا بما يكفي ليشمل خطأ "انتقاء النقاط". عادةً ما تكون القيمة 5 أو 10 (بالمليمترات) بداية جيدة. بمجرد اكتمال المحاذاة الأولية ، قم بإنزالها إلى 1 مم لضبط المسافة المستهدفة - وهذا يخبر الخوارزمية متى تتوقف. هذه إحدى وظائف الماسح ويجب أن تكون تقريبًا. يساوي (أو أقل قليلاً) أرضية الخطأ المحددة. أي أصغر وأنت تضيع الوقت فقط. يمكنك أيضًا ضبطه أعلى للمحاذاة بشكل أسرع. رقم التكرار الأقصى - المرتبط بالمسافة المستهدفة ، يخبره متى يتوقف بغض النظر عن إعداد المسافة المستهدفة. عادةً ما تكون باقي المعلمات غير مطلوبة. باختصار: لإجراء مسح ضوئي محاذي يدويًا ، قم بإجراء محاذاة تقريبية ، ثم محاذاة جيدة. لإجراء مسح ضوئي بمحاذاة دوارة ، قم بإجراء محاذاة جيدة. للمحاذاة التقريبية - ابدأ برقم عينة صغير ومسافة بدء كبيرة ومسافة هدف كبيرة. للحصول على محاذاة جيدة - ابدأ برقم عينة أعلى ومسافة بداية أصغر ومسافة هدف أصغر. أيضًا ، سيؤدي تشغيل المحاذاة بشكل متكرر غالبًا إلى تحسين المحاذاة.

الخطوة 6: تسطيح الطبقات

بعد أن تتم محاذاة جميع ملفات الشبكة ومعالجتها ، انقر فوق أيقونة Layer لفتح قائمة Layer Dialog. تحقق جيدًا للتأكد من أن جميع الطبقات المحاذية مرئية. ثم انتقل إلى عوامل التصفية / الطبقة وإدارة السمات / تسطيح الطبقات المرئية. ستفتح نافذة منبثقة تعرض الخيارات المختلفة. أميل إلى ترك الخيارات الافتراضية لأنني قمت بالحفظ كثيرًا ومن السهل العودة إلى الإصدار السابق. انقر فوق تطبيق. سيؤدي ذلك إلى تسوية كل الطبقات في شبكة واحدة يمكن تشغيلها بعد ذلك من خلال مرشح تنعيم. في هذه المرحلة ، إذا تضمنت بيانات المسح معلومات ملونة ، فسيقوم Meshlab بإزالتها من الشبكة المدمجة الجديدة.

الخطوة 7: تنعيم الشبكة وإعادة بنائها

لإنشاء شبكة متجانسة ، انقر فوق عوامل التصفية / إعادة التسكين والتبسيط وإعادة البناء / إعادة بناء بواسون. ستفتح نافذة منبثقة بها عدة خيارات. الإعدادات التي جلبت أفضل النتائج حتى الآن و Octree Depth - 11 و Solver Divide - 7 و Sample لكل عقدة - 1 و Surface offsetting - 1 ، ولكن قد تجد أن الإعدادات المختلفة توفر نتائج أفضل. انقر فوق تطبيق واترك العملية تأخذ مسارها. قد يستغرق الأمر بعض الوقت حسب سرعة جهاز الكمبيوتر الخاص بك وحجم ملف الشبكة. بمجرد الانتهاء من العملية ، انقر على أيقونة Layer Dialog وقم بإخفاء ملف الشبكة الأصلي. إذا لم تقم بذلك ، فقد يبدو أن العملية قد فشلت. ستكون الشبكة الجديدة مانعة لتسرب الماء ، مما يعني عدم وجود ثقوب في الشبكة ويمكن تصديرها للنماذج الأولية السريعة. مشلاب قادر على تصدير الشبكة المانعة لتسرب الماء إلى مجموعة متنوعة من تنسيقات الملفات مثل. STL ،. OBJ ،. PLY ،.3DS ،. U3D وغيرها. وهذا يجعلها أداة رائعة لتحويل شبكتك إلى تنسيق يمكن استيراده إلى برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد مثل 3D Studio Max أو Silo 3D أو Blender أو لدمج ملفك في ملف PDF باستخدام Adobe Acrobat 9.

الخطوة 8: تصدير الشبكة

مشلاب قادر على تصدير الشبكة المانعة لتسرب الماء إلى مجموعة متنوعة من تنسيقات الملفات مثل. STL ،. OBJ ،. PLY ،.3DS ،. U3D وغيرها. هذا يجعلها أداة رائعة لتحويل شبكتك إلى تنسيق يمكن استيراده إلى برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد مثل 3D Studio Max أو Rhino أو Silo 3D أو Blender أو لدمج ملفك في ملف PDF باستخدام Adobe Acrobat Professional 9. فقط انتقل إلى ملف / حفظ باسم واختر تنسيق الملف المناسب من القائمة المنسدلة. يختلف استيراد الملفات الجديدة اعتمادًا على البرنامج الذي تستخدمه ، ولكنها عمومًا عملية بسيطة.