Von der Punktwolke zum 3D-Modell

Warum Punktwolken verwenden?

Punktwolken sind nützlich, um die Geometrie und das Erscheinungsbild realer Objekte oder Umgebungen zu erfassen, ohne dass physikalische Messungen oder manuelle Modellierung erforderlich sind. Punktwolken können genaue und detaillierte Informationen über Form, Größe, Farbe, Textur und Ausrichtung des gescannten Motivs liefern. Punktwolken können auch verwendet werden, um Objekte oder Szenen zu rekonstruieren, die beschädigt, unvollständig oder unzugänglich sind. Punktwolken können mit verschiedenen Geräten und Methoden wie Laserscannern, Streifenlichtscannern, Photogrammetrie oder Lidar gewonnen werden.

Wie bereitet man Punktwolken vor?

Bevor Sie ein CAD-Modell aus einer Punktwolke erstellen können, müssen Sie die Punktwolkendaten für die Verarbeitung und Konvertierung vorbereiten. Dazu gehört die Bereinigung der Punktwolke durch Entfernen von Rauschen, Ausreißern, Duplikaten und irrelevanten Punkten. Filterung, indem nur relevante Punkte oder Regionen von Interesse ausgewählt werden; Ausrichten der Punktwolke an ein Referenzkoordinatensystem oder eine andere Punktwolke; Zusammenführen mehrerer Punktwolken aus verschiedenen Quellen oder Blickwinkeln zu einer einzigen Punktwolke; und die Segmentierung der Punktwolke in sinnvolle Teile oder Cluster auf der Grundlage geometrischer oder semantischer Kriterien. Für diese Schritte werden verschiedene Softwaretools verwendet.

Wie konvertiert man Punktwolken?

Um ein CAD-Modell aus einer Punktwolke zu erstellen, müssen Sie die Punktwolkendaten in ein geeignetes Format und eine geeignete Darstellung konvertieren. Zwei Hauptmöglichkeiten, dies zu tun, sind die Oberflächenrekonstruktion und die Merkmalsextraktion. Bei der Oberflächenrekonstruktion wird ein Netz oder eine Oberfläche erstellt, die sich der Form der Punktwolke annähert, was mithilfe von Algorithmen wie der Poisson- Oberflächenrekonstruktion, dem Kugelschwenkalgorithmus oder marschierenden Würfeln erfolgen kann. Anschließend kann das Mesh oder die Oberfläche mit Software-Tools verfeinert, geglättet, texturiert oder vereinfacht werden. Bei der Feature- Extraktion wird eine Reihe von geometrischen Grundkörpern oder Features erstellt, die die Form der Punktwolke beschreiben. Dies kann mit Methoden wie RANSAC, Hough- Transformation oder Regionenwachstum erfolgen. Bei den resultierenden Elementen kann es sich um Kurven, Ebenen, Zylinder, Kugeln oder andere Formen handeln, die zum Erstellen eines parametrischen oder Volumenmodells mit Softwaretools wie AutoCAD, SolidWorks, Revit oder Rhino verwendet werden können.

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