Руководство пользователя:

Сшивание Форм

DAVID-сшиватель форм позволяет удобно выравнивать и объединять 3D сканы, которые созданы с различных ракурсов. Это больше чем просто инструмент для сшивания, т.к. включает в себя

удобное для использования пользователем удаления изолированных частей,
автоматическую и полу автоматическую регистрацию поверхности,
уменьшение шумов на поверхности и метод объединения текстур, который очень устойчив против изолированных частей.

Результат - сглаженная, полная 360 градусов, текстурированная, полигональная трехмерная модель.

Следующие этапы помогут вам ознакомится с диалогами сшивания форм в DAVID:

Прежде всего, вы должны добавить один или более сканов вашей модели во входной список, надавив кнопку “Добавить…”:

Как альтернатива, вы можете заполнить этот список, нажав кнопку “Передать” при просмотре в диалоге сканирования.
После добавления всех ваших сканов во входной список вы можете использовать кнопку 'Упорядочить' для упорядочивания их по порядку:
Активированием/деактивированием переключателя возле имени в списке, вы можете включать и отключать сканы в 3d виде.
Если вы хотите, вы можете почистить сканы с помощью инструмента ручной чистки. В настоящее время, вы должны удалять только части поверхности, которые не помогают следующему шагу выравнивания!
Следующий этап - это выравнивание. Надавите кнопку 'Выравнить' чтобы открыть окно 'Диалог Регистрации' в DAVID-Shapefusion:

Здесь вы можете выбрать между шестью различными режимами регистрации для по парного поверхностного выравнивания: 'Свободное вращение', 'Вращение вокруг x-оси', 'Вращение вокруг y-оси', 'Вращение вокруг z-оси', 'Ручное выравнивание' и 'Только точная регистрация'. Используя первый режим 'Свободное вращение', компьютер выполняет грубую регистрацию между двумя сканами за один раз, без каких либо ограничений относительно вращения или переноса. Более точно программа ищет отношения положений между двумя сканами, которые имеют большую связную область. Эта неограниченная максимальная связная область работает в большинстве случаев, но не во всех. Следующие три режима регистрации довольно похожи на первую, за исключением того что отношение положений между двумя сканами является ограниченным. Например режим 'Вращение вокруг y-оси' предполагает, что ваш объект вращался вокруг оси параллельной y-оси рекомендуемой координатной системы (y-ось - это вертикальная ось, если вы использовали DAVID для сканирования) и кроме того предполагается, что объект не перемещался вдоль y-оси. Но центр вращения остаётся свободным, что означает, что вы можете не использовать поворотный механизм, т.е. вращать объект вручную. После того как вы выбрали метод регистрации, диалог регистрации предложит вам процесс выравнивания.
В данном случае наш бюст Бетховена мы вращали вокруг y-оси и поэтому выбрали режим 'Вращение вокруг y-оси'.
На 1 шаге нажимаем на скане который мы хотим выравнить. После нажимания на скане в 3D окне, вы увидите красный ограничивающий прямоугольник вокруг выбранного скана:
Кликните по второму скану, который вы хотите присоединить к первому…

Начнется грубая регистрация. После нескольких секунд оба скана будут выравнены:
Просто повторите эту процедуру для всех остальных сканов. После этого ваша модель должна выглядеть как эта:

Отметим то, что выравнивание поверхности должно быть очень точным для того чтобы получить адекватный результат при объединении. Точность выравнивания характеризуется многими точками проникновения поверхности (цвет пересекающихся поверхностей в 3D окне должен мигать, если вы вращаете объект).
Если процесс регистрации не нашел правильного выравнивания попытайтесь вновь. Т.к. метод основывается на произвольном алгоритме, у вас есть хорошие шансы, что все получится со второго или третьего раза. Если это не помогает вы можете использовать режим 'Ручного выравнивания' или вы можете вручную выравнить сканы в 3D окне (двигая/вращая сканы с помощью левой/правой кнопки мышки при нажатой клавише Ctrl ) и использовать режим 'Только точная регистрация' впоследствии. Режим 'Ручного выравнивания' позволяет вам указать три или более соответствующих пар точек на поверхности, которые должны совпасть после выравнивания:

В некоторых случаях очень тяжело определить три соответствующие пары точек на поверхности. В этом случае может помочь, если вы посмотрите на текстуру объекта (смотрите предыдущий раздел 3D Laser Scanning для инструкции как получить текстуру). DAVID-Shapefusion загружает и отображает текстуру когда вы добавляете скан с текстурой. Если текстура не содержит уникальных определяемых точек на поверхности, вы можете приклеить ваши собственные метки на объект перед тем как взять текстуру.
После некоторых шагов регистрации, может потребоваться объединить два или более уже выравненых скана. Просто выберете два или более скана во Входном скан списке (удерживайте нажатой клавишу CRTL пока нажимаете по списку) и надавите 'Объединить'. Это позволит вам сгруппировать сканы вместе и использовать их так, как будто они один скан. Например, в случае с бюстом Бетховена, вы могли объединить первые три скана после их выравнивания, прежде чем проводить соответствия с последним. В этом случае последний скан может подойти ко всем другим сканам одновременно, что дает лучше результаты, чем находить соответствие только с первым или третьим сканом.

Чтобы разъединить сканы надавите на записях в списке правой кнопкой мышки и выберете “Разъеденить”.
Если необходимо, вы должны отчистить от всех не нужных частей поверхность с помощью manual cleaning tool.
После точного выравнивания и отчистки ваших сканов, сшивание модели можно применить. Просто надавите кнопку 'Сшить' и после нескольких секунд или минут вы увидите результат.

DAVID не включает невидимые сканы в сшивание (т.к. они деактивированы в списке).
Результат сильно зависит от параметров сшивания, которые называются 'Разрешение', 'Сглаженность' и 'Удаление'. Мы бы порекомендовали попытаться посмотреть различные параметры настроек. Начать с низкого разрешения (около 100), т.к. на низком разрешении процесс сшивания более устойчив к неточному выравниванию, шумам и изолированным частям. Высокое разрешение означает потратить больше времени на процесс и построить больше полигонов. Если ваш результат сшивания становится дырявым и не плотным при большем разрешении, вам следует увеличить параметр 'Сглаженность'. Опять начиная с маленького значения 'Сглаженности' и увеличивая постепенно пока результат не будет удовлетворительным.
С DAVID-Shapefusion версии 1.5, Мы ввели альтернативный метод сшивания 'Пуассона', который имеет некоторые преимущества по сравнению с методом сшивания 'Простой':
- Нет потребности использовать 'Сглаженность' и 'Удаление',
- ВСЕ отверстия закрыты, результат сшивания водонепроницаемый,
- Лучше приближение острых краев,
- Более высокая надежность в случае шумов и неточности выравнивания сканов.
  Немного незначительных недостатков: требуется больше времени на выполнение и немного увеличившееся размытие на маленьких деталях (с аналогичным числом полигонов).
Если вы используете простой метод сшивания, вы можете надавить на кнопку 'Уменьшать' много раз для сокращения неочищенных границ.
Если ваши сканы содержат текстуры, текстуры будут также объединены. Области поверхности без текстур (т.е. отверстия закрытые при методе Пуассона) получат розовый цвет.
Если необходимо вы можете также почистить объединенную модель с помощью manual cleaning tool.
Кнопка 'Сохранить' открывает новое окно, где вы можете выбрать формат файла между: *.OBJ, *.PLY, and *.STL. Вы можете выбрать также для сохранения результат сшивания или выравнивания и применения фильтров на 3d сканы. Однако, функции сохранения не активны в Бесплатном DAVID.

Интерпретатор командного файла

Для Экспертов:
Вместо графического пользовательского интерфейса DAVID-Shapefusion, вы можете написать скрипт и попытаться автоматизировать этот процесс.
Вызвать DAVID-Laserscanner.exe <имя файла>
где <имя файла> специальный командный файл (скрипт чистого текста включающий последовательность команд). Используйте “regid” вместо имени файла для того чтобы получить Регистрационный Идентификатор

Текст отладки будет записан в 'out.log'. Ошибки будут записаны в 'err.log'.

Основные команды

Add <имя файла>
Загружает скан (OBJ файл). Первый скан имеет индекс 0 , второй индекс 1…

Align <idA> <idB> <Использовать Текстуру> [<x> <y> <z> [<угол>] ]
Автоматическое выравнивание (регистрация) двух сканов.
idA: индекс скана A (будет выравнен к B)
idB: индекс скана B
Использовать Текстуру: процент от фильтра текстуры (0-99) (отсутствуют до DAVID версии 2.1)
x y z: опциональные оси вращения
угол: опциональный известный угол вращения

FineAlign <idA> <idB> <Использовать Текстуру>
Автоматическое точное выравнивание (точная регистрация) двух сканов.
idA: индекс скана A (будет выравнен к B)
idB: индекс скана B
Использовать Текстуру: процент от фильтра текстуры (0-99) (отсутствуют до DAVID версии 2.1)

GlobalFineAlign <Использовать Текстуру> <количество циклов> <режим высокой точности>
Глобальная точная регистрация (нет до DAVID версии 2.1)
Использовать Текстуру: процент от фильтра текстуры (0-99)
количество циклов: количество циклов
режим высокой точности: 0 (выключен) или 1 (включен)

FuseSimple <разрешение> <сглаженность> <удвление>
Простое сшивание всех сканов.

FusePoisson <разрешение>
Сшивание Пуассона для всех сканов.

SaveMesh <имя файла> <id> <масштаб>
Сохранить полигональную модель (OBJ, PLY или STL файлы).
Следующие параметры появились только начиная с DAVID версии 2.1:
id: Какие сканы сохранить (0,1,2,… = одиночный скан, -1 = результат сшивания, -2 = все сканы в один файл)
масштаб: масштаб (1.0 не масштабировать (один к одному))

Пример командного файла

Add scan0.obj
Add scan1.obj
Add scan2.obj
Add scan3.obj

Align 1 0 0 0 1 0 90
Align 2 1 0 0 1 0 90
Align 3 0 0 0 1 0 -90

FusePoisson 300

SaveMesh result.stl -1 1.0

Больше команд (Отсутствуют до DAVID версии 2.1)

AdvancedSettings_SetParam <путь> <значение>
Изменить один из параметров Расширенных настроек .
путь: Абсолютный путь и название значения, пример: ShapeFusion\GlobalFineRegistration\CompensateDrift
значение: новое значение (String, Double, Int, или Bool: 1 для истина, 0 для лож)

Combine <idA> <idB>
Объединяет два скана. Скан <idB> будет добавлен к <idA>.
Замечание: Индексы всех сканов за idB будут уменьшены на 1!

Duplicate <id>
Дублировать скан. Копия будет положена в конец списка.

InvertNormals <id>
Инвертировать пнормали поверхности скана <id>

MakeInvisible <id>
Сделать скан <id> “невидимым”, т.е. он будет игнорироваться в Fusion и GlobalFineAlign

MakeVisible <id>
Сделать скан вновь <id> “видимым”, т.е. он будет включен в Fusion и GlobalFineAlign

ReflectOnMirrorPlanes <id>
Отраженные части скана <id> которые являются плоскостью зеркала (определяются в AdvancedSettings). Отражения добавляются как новый скан в конец списка.

RemoveTexture <id>
Удалить текстуру скана <id>

ResetPose <id>
Установить положение и поворот скана <id> в первоначальную позу.

Shrink
Уменьшить результат сплава (должен вызываться ПОСЛЕ сплава)

Uncombine <id>
Разделить предыдущие объединенные сканы.

Руководство пользователя:

user_manual_russian/shape_fusion.txt · Last modified: 2009/02/15 15:38 by hal

Back to top