1. Para empezar
2. Calibración de la cámara
3. Escaneo Láser 3D
4. Shape Fusion
5. Preguntas frecuentes
6. Indicaciones generales

DAVID-Shapefusion permite una cómoda adaptación y combinación de escaneos 3D hechos desde diferentes direcciones. Es algo más que una simple herramienta de unión, ya que combina

• Un interfaz de borrado de puntos aislados fácil de utilizar
• Un registro de superficies automático y semiautomático
• Y una reducción de ruido en superficies y un método de fusión de texturas muy robusto frente a datos extraños.

El resultado es una malla de triángulos de 360º, texturizados y suavizados, del modelo 3D.

Los siguientes pasos servirán de guía para utilizar DAVID-Shapefusion:

1. En primer lugar se deben añadir uno o más escaneos del modelo a la lista haciendo clic en el botón “Añadir …”:
   
   Si se prefiere, se puede llenar esta lista con los escaneos finalizados pulsando “Avanzar” en la pantalla de diálogo de escaneo.
   
   
2. Después de añadir todos los escaneos a la lista de entrada, se puede usar el boton “Organizar” para ordenarlos unos al lado de los otros:
   
   
   
3. Al activar/desactivar las casillas de verificación en la lista de nombres, se pueden alternar los escaneos en la vista 3D.
   
   
4. Si se desea, se pueden limpiar los escaneos con la herramienta de limpieza manual. En este caso, se deben borrar de las superficies sólo las partes que no sean útiles para los siguientes pasos en la alineación!
   
   
5. El siguiente paso es la alineación de los escaneos. Pulsar el botón 'Alinear' para abrir la ventana del “Diálogo de Registro” de DAVID-Shapefusion.
   
   Aquí se puede elegir entre seis diferentes modos de registro para el alineamiento de superficies: “Rotación libre”, “Rotación alrededor del eje x “,”Rotación alrededor del eje y”, “Rotación alrededor del eje z“, ”Alineamiento manual”, y “Sólo registro preciso”. En el primero “Rotación libre”, el ordenador lleva a cabo un registro grueso entre dos escaneos a la vez, sin ningún tipo de limitaciones en cuanto a la rotación o la traslación. Más exactamente, el software busca la posición entre dos escaneos que proporcione el mayor área de contacto. Esta zona de contacto sin restricciones funciona en muchos casos, pero no en todos. Los siguientes tres modos de registro son bastante similares al primero, excepto que se alinean los dos escaneos con limitaciones. Por ejemplo, en la “Rotación alrededor del eje y” se da por supuesto que el objeto fue rotado alrededor de un eje paralelo al eje y del sistema de coordenadas de referencia (el eje y es el eje vertical si se utiliza DAVID para escanear) y, además, asume que el objeto no se trasladó a lo largo del eje y. Pero el centro de rotación se mantiene sin restricciones, lo que significa que no hace falta usar una mesa giratoria, sólo girar el objeto manualmente. Después de haber elegido el modo de registro, el diálogo del registro servirá de guía por el proceso de alineación.
   
   
6. En el caso de nuestro busto de Beethoven, hemos rotado el busto alrededor del eje y, por eso hemos elegido el modo “Rotación alrededor del eje y”.
   
   
7. Ahora el paso 1 nos insta a hacer clic en el escaneo que queremos alinear. Después de hacer clic sobre el escaneo en la ventana 3D, aparecerá un cuadro rojo alrededor del escaneo elegido:
   
   
   
8. Hacer clic en el segundo escaneo al cual se le desea adjuntar el primero…
   
   Un registro inpreciso se llevará a cabo. Después de unos segundos, ambos escaneos estarán alineados:
   
   
   
9. Repetir el mismo procedimiento para los otros escaneos. Después de esto, el modelo 3D debería quedar como este:
   
   Hay que tener en cuenta que la alineación de superficies debe ser muy precisa con el fin de obtener un resultado adecuado en el proceso de fusión. Una alineación precisa se caracteriza por muchos puntos de intersección en las superficies (el color de las superficies superpuestas parpadea al girar el objeto en la ventana 3D).
   
   
10. Si el proceso de registro no ha encontrado una buena alineación, intentar de nuevo. Dado que el método se basa en un algoritmo aleatorio, hay probabilidades de que funcione al segundo o tercer intento. Si esto no funciona, se puede utilizar el modo “Alineación Manual” o se pueden ajustar manualmente los escaneos en la ventana 3D (mover/rotar los escaneos con el botón izquierdo/derecho del ratón mientras se pulsa la tecla Ctrl) y utilizar el modo “Solo registro preciso” después. El modo de “Alineación manual” permite especificar tres o más pares de puntos comunes, en dos escaneos, que van a contactar después de la alineación:
    
    En algunos casos puede ser difícil identificar tres pares de puntos comunes. En estos casos puede ayudar consultar la textura del objeto(ver la última sección de Escaneo Láser 3D para las instrucciones sobre cómo adquirir una textura). DAVID-Shapefusion carga y muestra la textura cuando se añade un escaneo texturizado. Si la textura no contiene puntos identificables estos pueden añadirse manualmente antes de grabar la textura.
    
    
11. Después de algunos pasos del registro podría ser una buena idea combinar dos o más escaneos ya alineados. Sólo se tienen que seleccionar dos o más escaneos en la entrada de la Lista de escaneos (pulsar y mantener pulsada la tecla CRTL mientras se hace clic en la lista) y pulsar 'Combinar'. Esto permite agrupar juntos los escaneos y utilizarlos como si se tratara de un único escaneo. Por ejemplo, en el caso de nuestro busto de Beethoven, se pueden combinar los primeros tres escaneos después de su alineación, justo antes de alinear el último. De esta manera el ultimo escaneo puede ser alineado a todos demás simultáneamente, lo que da mejores resultados que la alineación con sólo el primero o el tercero.
    
    
12. Si es necesario, se puede limpiar el escaneo de partes superficiales no deseadas con la herramienta de limpieza manual.
    
    
13. Después de haber alineado y limpiado los escaneos de forma precisa, la fusión de la malla puede tener lugar. Simplemente presionar “Fusionar” y después de algunos segundos o minutos, se verá el resultado.
    
    
    DAVID no incluirá escaneos invisibles en la fusión (los que estén desactivados en la lista).
    
    
14. El resultado depende en gran medida de los parámetros de la fusión denominados “Resolución”, “Suavizado” y “Eliminación”. Por lo tanto, se recomienda probar diferentes ajustes de estos parámetros. Comenzar con una baja resolución (por ejemplo, 100) para un proceso de fusión mucho más robusto frente a alineaciones inexactas, ruido y datos aislados. Una mayor resolución significa un largo tiempo de procesamiento y muchos más triángulos. Si el resultado de la fusión tiene agujeros o es inexacto a una alta resolución, se tiene que aumentar el parámetro 'Suavizado'. Empezar de nuevo con un pequeño 'Suavizado' y aumentar el valor paso a paso hasta que el resultado sea satisfactorio.
    
    
15. Desde la versión 1.5, DAVID-Shapefusion integra el método de fusión alternativo “Poisson”, que tiene algunas ventajas sobre el método 'simple' de fusión:
    • No es necesario ajustar “Suavizado” y “Eliminación”
    • Se cierran todos los agujeros, el resultado de la fusión es impermeable
    • Mejor aproximación de los bordes afilados
    • Y una mayor robustez en el caso de ruido o alineaciones de escaneos inexactas.
      Algunos pequeños inconvenientes son el mayor tiempo de procesamiento y una ligera pérdida de exactitud en los pequeños detalles (a igualdad de triángulos).
      
      
16. Si ha utilizado el método simple de fusión, se puede hacer clic sobre el botón “Contraer” varias veces para reducir bordes sucios.
    
    
17. Si los escaneos tienen texturas, estas se fusionan también. Las superficies sin textura (por ejemplo, agujeros cerrado por el método de Poisson) quedaran de color rosa.
    
    
18. Si es necesario también se puede limpiar la malla fusionada con la herramienta de limpieza manual.
    
    
19. El botón 'Guardar' abre una nueva ventana de diálogo en la que se puede elegir entre los formatos *.OBJ, *.PLY, y *.STL. Se puede elegir si se desea guardar la fusión o los escaneos 3D alineados y filtrados. Sin embargo, esta función de guardado no está activa en la versión gratuita de DAVID.

Para Expertos:
En lugar de utilizar la interfaz gráfica de usuario de DAVID-Shapefusion, puede escribirse un guión y tratar de automatizar el proceso.
Llamar a la función DAVID-Laserscanner.exe <nombre del archivo>
where <nombre del archivo> especifica un archivo de comandos (un simple hoja de texto donde se especifican una serie de comandos). Usar “regid” en lugar de nombre del archivo para obtener el ID de registro.

El texto depurado se escribirá en ‘out.log’. Los errores en ‘err.log’.

Add <nombre del archivo>
Carga un escaneo (archivo OBJ). El primer escaneo tiene índice 0, el segundo índice 1….

Align <idA> <idB> <Uso de textura> [<x> <y> <z> [<ángulo>] ]
Alineamiento automático de dos escaneos (registro).
idA: índice del escaneo A (se alineará a B)
idB: índice del escaneo B
Uso de textura: porcentaje de filtrado de la textura (0-99) (a partir de la versión 2.1 de DAVID)
x y z: ejes de rotación (opcional)
angle: ángulo de rotación conocido, (opcional)

FineAlign <idA> <idB> <Uso de textura>
Alineamiento preciso automático (registro preciso) de dos escaneos.
idA: índice del escaneo A (se alineará a B)
idB: índice del escaneo B
Uso de textura: porcentaje de filtrado de la textura (0-99) (a partir de la versión 2.1 de DAVID)

GlobalFineAlign <Uso de textura > <Numero de iteraciones> <Modo de alta precisión>
Registro preciso global (a partir de la versión 2.1 de DAVID)
Uso de textura : porcentaje de filtrado de la textura (0-99)
Numero de iteraciones: iteraciones
Modo de alta precisión: 0 (desactivado) ó 1 (activado)

FuseSimple <resolución> <suavizado> <eliminación>
Fusión simple de todos los escaneos.

FusePoisson <resolución>
Fusión de Poisson de todos los escaneos.

SaveMesh <nombre del archivo> <id> <escala>
Salva una malla de triángulos (archivo OBJ, PLY ó STL).
Los siguientes parámetros estan disponibles desde la versión 2.1 de DAVID:
id: que escaneos guardar (0,1,2,… = escaneo simple, -1 = resultado de la fusión, -2 = todos los escaneos en un archivo)
escala: factor de escala (1.0 para no escalar)

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

AdvancedSettings_SetParam <ruta> <valor>
Change one of the AdvancedSettings.
ruta: ruta absoluta y nombre del valor, e.g ShapeFusion\GlobalFineRegistration\CompensateDrift
valor: el nuevo valor (String, Double, Int, o Bool: 1 para confirmar, 0 para negar)

Combine <idA> <idB>
Combinacion de escaneos. Escaneo <idB> se añadira a <idA>.
Nota: Los índices de todos los escaneos después de idB decrecerán en 1!

Duplicate <id>
Duplicar un escaneo. La copia se pondrá al final de la lista.

InvertNormals <id>
Invierte la superficie normal del escaneo <id>

MakeInvisible <id>
Hace el escaneo <id> “invisible”, es decir, será ignorado en la fusión y en el Alineamiento preciso global

MakeVisible <id>
Hace al escaneo <id> “visible” de nuevo, es decir, será incluido en la fusión y en el Alineamiento preciso global

ReflectOnMirrorPlanes <id>
Refleja partes del escaneo <id> las cuales se sitúan detrás de los planos de simetría (definidos en Opciones avanzadas). Los reflejos se añaden como nuevos escaneos al final de la lista.

RemoveTexture <id>
Elimina la textura del escaneo <id>

ResetPose <id>
Resetea la posición del escaneo <id> a la inicial.

Shrink
Contrae el resultado de la fusión (debe ser llamado ANTES de la fusión)

Uncombine <id>
Separa escaneos previamente combinados.

1. Para empezar
2. Calibración de la cámara
3. Escaneo Láser 3D
4. Shape Fusion
5. Preguntas frecuentes
6. Indicaciones generales