Menggunakan Meshlab untuk Membersihkan dan Merakit Data Pemindaian Laser: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Meshlab adalah program perangkat lunak open source yang digunakan untuk memanipulasi dan mengedit data mesh. Tutorial ini secara khusus akan menunjukkan cara merakit, membersihkan, dan merekonstruksi data dari pemindai laser 3D. Teknik yang digunakan dengan pemindai yang digunakan di sini harus berlaku untuk memindai data dari mesin mana pun, tetapi baca dulu dokumentasi apa pun yang disertakan dengan sistem Anda sebelum memulai. Seseorang harus menggunakan penilaian mereka saat memindai objek untuk memastikan untuk menangkap data yang cukup untuk membuat mesh terbaik. Kepala buaya yang digunakan di sini membutuhkan sekitar 30 pemindaian yang diambil dari berbagai sudut. Perangkat pemindaian tipikal mungkin sekecil 5 dan sebesar 50. Ini adalah angka yang tinggi karena semua geometri tersembunyi di dalam mulut. Untuk pemindaian yang diambil dengan meja putar putar yang dikalibrasi, langkah-langkah penyelarasan kasar dapat dilewati seluruhnya. Namun, tetap disarankan untuk melakukan penyelarasan halus untuk menghilangkan kesalahan yang melekat pada meja putar. Seperti halnya perangkat lunak apa pun, buat cadangan pekerjaan Anda dan simpan secara teratur.

Langkah 1: Membersihkan Data Pindai

Mulailah dengan membuka file pindaian pertama. Kemungkinan besar bahwa objek akan dikelilingi oleh banyak data tambahan yang tidak perlu dimasukkan ke dalam jaring akhir. Cara termudah untuk menghapus data ini adalah dengan menggunakan Select Faces in a Rectangular Region tool. Ini memungkinkan Anda menggunakan pemilih gaya tenda untuk memilih wajah yang ingin Anda hapus. Setelah memilihnya, buka Filter/Seleksi/Hapus Wajah dan Simpul yang Dipilih untuk menghapusnya. Ini tidak hanya menghapus wajah, tetapi juga menghapus data titik yang mendasarinya, menghasilkan mesh yang lebih bersih dan ukuran file yang lebih kecil. Ulangi langkah ini untuk setiap pemindaian dan akan sangat membantu jika Anda menyimpan file yang bersih sebagai versi baru, dengan membiarkan yang asli tetap utuh. Simpan sering!

Langkah 2: Melapisi File Mesh

Buka versi bersih baru dari file mesh pertama. Lalu pergi ke File/Open as new layer dan pilih dua file mesh berikutnya. Ini akan mengimpor file mesh baru ke lapisan terpisah, mirip dengan program pengeditan gambar. Klik pada ikon lapisan untuk membuka jendela Dialog Lapisan yang memungkinkan Anda melihat, menyembunyikan, atau mengunci salah satu lapisan.

Langkah 3: Merekatkan Jerat

Anda sekarang akan memiliki tiga lapisan terpisah masing-masing dengan jerat yang tidak selaras. Tutup menu Dialog Lapisan dan klik ikon Align untuk membuka alat Align. Alat ini digunakan untuk memposisikan ulang mata jaring yang terpisah satu sama lain. Klik pada file mesh pertama di menu dan pilih Glue Mesh Here. Ini akan menempelkan jala ke lokasi yang ditetapkan dan memungkinkan jerat lain disejajarkan dengannya. Selanjutnya, pilih mesh kedua dan klik Point Based Glueing. Fitur ini akan menggunakan 4 atau lebih titik yang dipilih pengguna untuk memperkirakan keselarasan mesh kedua dalam hubungannya dengan yang pertama. Ketika jendela penyelarasan terbuka, itu akan menampilkan jala terpaku pertama dan jala kedua, keduanya dengan warna berbeda untuk membantu dalam pemilihan titik. Putar kedua model di sekitar dan posisikan dengan cara yang sama. Cobalah untuk menempatkannya pada posisi yang menunjukkan sebanyak mungkin informasi yang tumpang tindih. Kemudian, pilih 4 atau lebih titik serupa pada setiap mesh. Mereka tidak harus tepat, tetapi seakurat mungkin. Setelah memilih poin, klik OK. Jika titik yang dipilih sudah dekat, kedua jerat akan secara otomatis sejajar. Sekali lagi, mereka tidak akan tepat, tetapi harus sangat dekat. Jika Anda senang dengan perataan, klik tombol Proses untuk menyelaraskannya dengan lebih akurat dan merekatkannya di tempatnya.

Langkah 4: Lebih Banyak Perekatan

Ulangi proses yang sama untuk mesh ketiga. Jika karena alasan apa pun jala tidak sejajar seakurat yang Anda inginkan, klik tombol Unglue Mesh dan ulangi proses perekatan berbasis titik. Kali ini memilih titik yang berbeda pada mesh. Klik tombol proses setelah mesh ketiga disejajarkan dan simpan file baru Anda. Memproses mata jaring setelah setiap mata jaring baru direkatkan pada tempatnya akan meningkatkan akurasi penyelarasan. Teknik ini menyediakan perangkat lunak dengan lebih banyak data untuk membantu menentukan lokasi yang tepat. Karena semakin banyak mesh yang disejajarkan, waktu pemrosesan meningkat, tetapi akurasi yang ditingkatkan layak untuk ditunggu. Saya sarankan menyimpan pekerjaan Anda sebagai file proyek pada tahap ini karena file proyek secara otomatis memuat setiap lapisan ke dalam file Anda daripada harus membuka setiap file secara manual sebagai lapisan baru lagi.

Langkah 5: Tips Penjajaran

Parameter parameter ICP default memungkinkan Anda untuk menyesuaikan bagaimana satu mesh disejajarkan dengan yang lain. Nomor Sampel - ini adalah jumlah sampel yang diambil dari setiap mata jaring untuk dibandingkan dengan mata jaring lainnya. Anda tidak ingin membuat angka ini terlalu besar. Sampel kecil biasanya bekerja dengan baik. 1.000 hingga 5.000 biasanya banyak. Jarak awal minimal - ini mengabaikan sampel apa pun yang berada di luar rentang ini. Biasanya untuk objek yang disejajarkan secara manual, Anda ingin ini cukup besar untuk mencakup kesalahan 'pemilihan titik' Anda. Nilai 5 atau 10 (dalam milimeter) biasanya merupakan awal yang baik. Setelah penyelarasan awal selesai, turunkan ke 1mm untuk 'menyetel sempurna' Jarak target - ini memberi tahu algoritme kapan harus berhenti. Ini adalah fungsi pemindai Anda dan harus kira-kira. sama (atau sedikit di bawah) tingkat kesalahan yang ditentukan. Lebih kecil dan Anda hanya membuang-buang waktu. Anda juga dapat mengaturnya lebih tinggi untuk menyelaraskan lebih cepat. Nomor iterasi maks - terkait dengan jarak target, ini memberi tahu kapan harus berhenti terlepas dari pengaturan jarak target. Sisa dari parameter biasanya tidak diperlukan. Singkatnya: Untuk pemindaian yang disejajarkan secara manual, lakukan perataan kasar, lalu perataan halus. Untuk pemindaian penyelarasan putar, lakukan penyelarasan halus. Untuk perataan kasar - mulai dengan jumlah sampel yang kecil, jarak awal yang besar, dan jarak target yang besar. Untuk keselarasan halus - mulai dengan jumlah sampel yang lebih tinggi, jarak awal yang lebih kecil, dan jarak target yang lebih kecil. Selain itu, menjalankan penyelarasan berulang kali akan sering berfungsi untuk menyempurnakan penyelarasan.

Langkah 6: Meratakan Layer

Setelah semua file mesh telah disejajarkan dan diproses, klik ikon Layer untuk membuka menu Layer Dialog. Periksa kembali untuk memastikan bahwa semua lapisan yang disejajarkan terlihat. Lalu pergi ke Filter/Layer dan Attribute Management/Flatten visible layers. Sebuah jendela pop-up akan terbuka menampilkan pilihan yang berbeda. Saya cenderung meninggalkan opsi default karena saya sering menyimpan dan mudah untuk kembali ke versi sebelumnya. Klik Terapkan. Ini akan meratakan semua lapisan menjadi satu jala yang kemudian dapat dijalankan melalui filter pemulusan. Pada titik ini, jika data pemindaian menyertakan informasi warna, Meshlab akan menghapusnya dari mesh gabungan yang baru.

Langkah 7: Penghalusan dan Rekonstruksi Mesh

Untuk membuat mesh yang dihaluskan, klik Filters/Remeshing, simplification and rekonstruksi/Poisson Reconstruction. Jendela pop-up akan terbuka dengan beberapa opsi. Pengaturan yang memberikan hasil terbaik sejauh ini a dan Octree Depth - 11, Solver Divide - 7, Sample per Node - 1 dan Surface offsetting - 1, tetapi Anda mungkin menemukan bahwa pengaturan yang berbeda memberikan hasil yang lebih baik. Klik Terapkan dan biarkan proses berjalan dengan sendirinya. Mungkin perlu beberapa saat tergantung pada kecepatan komputer Anda dan ukuran file mesh. Setelah proses selesai, klik ikon Layer Dialog dan sembunyikan file mesh asli. Jika Anda tidak melakukan ini, mungkin tampak bahwa prosesnya telah gagal. Mesh baru akan kedap air, artinya tidak ada lubang di mesh dan dapat diekspor untuk pembuatan prototipe cepat. Meshlab mampu mengekspor mesh kedap air ke dalam berbagai format file seperti. STL,. OBJ,. PLY,.3DS dan. U3D antara lain. Ini menjadikannya alat yang hebat untuk mengubah mesh Anda menjadi format yang dapat diimpor ke program pemodelan 3D seperti 3D Studio Max, Silo 3D, Blender atau untuk mengintegrasikan file Anda ke file. PDF menggunakan Adobe Acrobat 9.

Langkah 8: Mengekspor Mesh

Meshlab mampu mengekspor mesh kedap air ke dalam berbagai format file seperti. STL,. OBJ,. PLY,.3DS dan. U3D antara lain. Ini menjadikannya alat yang hebat untuk mengubah mesh Anda menjadi format yang dapat diimpor ke program pemodelan 3D seperti 3D Studio Max, Rhino, Silo 3D, Blender atau untuk mengintegrasikan file Anda ke file. PDF menggunakan Adobe Acrobat Professional 9. Just buka File/Save As dan pilih format file yang sesuai dari menu drop-down. Mengimpor file baru bervariasi tergantung pada perangkat lunak yang Anda gunakan, tetapi umumnya merupakan proses yang sederhana.