Бұлтты бұлт - Point cloud

А нүктелік бұлт кескіні торус
Колорадо, Қызыл Жартастардың гео-сілтеме нүктелік бұлты (DroneMapper арқылы)

A бұлт - бұл мәліметтер нүктелерінің жиынтығы ғарыш. Нүктелер 3D пішінді немесе затты білдіреді. Әр нүктенің X, Y және Z координаттар жиыны бар.[1] Бұлтты бұлттарды әдетте өндіреді 3D сканерлер немесе арқылы фотограмметрия бағдарламалық қамтамасыздандыру, олар қоршаған заттардың сыртқы беттеріндегі көптеген нүктелерді өлшейді. 3D сканерлеу процестерінің нәтижесі ретінде нүктелік бұлттар көптеген мақсаттарда, соның ішінде 3D құруда қолданылады CAD дайындалған бөлшектерге арналған модельдер, арналған метрология және сапаны тексеру, сонымен қатар көптеген визуалдау, анимация, көрсету және жаппай теңшеу қосымшалар.

Туралау және тіркеу

Негізгі мақала: Нүктелік жиынтықты тіркеу

Нүктелік бұлттар көбінесе 3D модельдерімен немесе басқа нүктелік бұлттармен үйлеседі, бұл процесс белгілі нүктелік жиынтықты тіркеу.

Өнеркәсіптік метрология немесе тексеру үшін өндірістік компьютерлік томография, дайындалған бөлшектің нүктелік бұлтын қолданыстағы модельге туралап, айырмашылықтарды тексеру үшін салыстыруға болады. Геометриялық өлшемдер мен толеранттылық тікелей нүктелік бұлттан шығарып алуға болады.

3D беттерге түрлену

Алеппода (Сирия) қауіп төніп тұрған мұра орны Бейт-Газалені 1,2 млрд.[2]
Бір немесе көп көріністен 3D фигураларын құру немесе қалпына келтіру тереңдік карталары немесе силуэт және оларды нүктелік бұлттарда елестету[3]

Нүктелік бұлттарды тікелей көрсетуге және тексеруге болатын кезде,[4][5] көбінесе нүктелік бұлттар түрлендіріледі көпбұрышты тор немесе үшбұрышты тор модельдер, NURBS беті модельдер немесе CAD модельдері, әдетте, жер бетін қайта құру деп аталады.

Нүктелік бұлтты 3D бетіне айналдырудың көптеген әдістері бар.[6] Сияқты кейбір тәсілдер Delaunay триангуляциясы, альфа пішіндері және шарды бұрап, нүктелік бұлттың бар шыңдарының үстінде үшбұрыштар желісін құрыңыз, ал басқа тәсілдер нүктелік бұлтты айналдырады көлемдік қашықтық өрісі және қайта құру жасырын беті а арқылы анықталады марш текшелері алгоритм.[7]

Жылы геоақпараттық жүйелер, нүктелік бұлттар жасау үшін пайдаланылатын көздердің бірі болып табылады биіктіктің сандық моделі жер бедерінің[8] Олар сонымен қатар қалалық орталардың 3D модельдерін жасау үшін қолданылады.[9] Дрондар серияны жинау үшін жиі қолданылады RGB кейінірек қашықтық пен көлемдік бағалау жүргізуге болатын RGB нүктелік бұлттарын жасау үшін AgiSoft Photoscan, Pix4D немесе DroneDeploy сияқты компьютерлік көру алгоритмі платформасында өңделетін кескіндер.[дәйексөз қажет ]

Нүктелік бұлттарды кейде жасалатындай көлемдік деректерді ұсыну үшін де пайдалануға болады медициналық бейнелеу. Нүктелік бұлттарды қолдану, көп үлгі алу және деректерді қысу қол жеткізуге болады.[10]

MPEG нүктелік бұлтты қысу

MPEG нүктелік бұлтты сығымдауды (PCC) стандарттауды 2017 жылы Ұсыныстарға шақырумен (CfP) бастады.[11][12][13] Нүктелік бұлттардың үш санаты анықталды: статикалық нүктелік бұлттар үшін 1-разряд, динамикалық нүктелік бұлттар үшін 2-разряд және LiDAR тізбектері үшін 3-разряд (динамикалық түрде алынған нүктелік бұлттар). Соңында екі технология анықталды: G-PCC (Геометрияға негізделген PCC, ISO / IEC 23090 9-бөлім) [14] 1 санат және 3 санат үшін; және V-PCC (Бейне негізіндегі PCC, ISO / IEC 23090 5 бөлім) [15] 2 санат үшін. Бірінші сынақ модельдері 2017 жылдың қазанында жасалды, бірі үшін G-PCC (TMC13) және басқасы V-PCC (TMC2). Содан бері екі сынақ моделі техникалық үлестер мен ынтымақтастық негізінде дамыды және ПКК стандартты сипаттамаларының бірінші нұсқасы 2020 жылы ISO / IEC 23090 сериясының бөлігі ретінде иммерсивті медиа-мазмұнды кодтау түрінде аяқталады деп күтілуде.[16]

Сондай-ақ қараңыз

  • Евклидон, кескіндер беру үшін нүктелік бұлтты іздеу алгоритмін қолданатын 3D графикалық қозғалтқыш.
  • MeshLab, нүктелік бұлттарды басқаруға және оларды үшбұрышты торларға айналдыруға арналған ашық көзі құралы;
  • CloudCompare, жоғары тығыздықты 3D нүктелі бұлттарды қарау, өңдеу және өңдеуге арналған ашық бастапқы құрал
  • PCL (Point Cloud Library), n-D нүктелі бұлт пен 3D геометрияны өңдеуге арналған BSD ашық бастапқы кітапханасы

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Нүктелік бұлт дегеніміз не». Техника27.
  2. ^ Patrimoine, Art Graphique & (2017-11-02), Ағылшын тілі: Сирияның Алепподағы қаупі бар мұражай - Бейт Ғазаленің өте жоғары дәлдіктегі 3D лазерлік сканер түсірілімінің суреті (1,2 млрд деректер нүктесі). Бұл құрылымның қалдықтарын зерттеу, қорғау және төтенше жағдайларды шоғырландыру үшін бірлескен ғылыми жұмыс болды., алынды 2018-06-11
  3. ^ «Soltani, AA, Huang, H., Wu, J., Kulkarni, TD, & Tenenbaum, JB Терең генеративті желілермен көп көріністі тереңдіктің карталары мен силуэттерін модельдеу арқылы 3D пішіндерін синтездеу. IEEE конференциясының материалдарында және компьютерлік көзқарас бойынша Үлгіні тану (1511-1519 б.) ».
  4. ^ Левой, М. және Уайтт, Т., «Ұпайларды дисплей примитиві ретінде пайдалану».. Техникалық есеп 85-022, компьютерлік ғылымдар бөлімі, Солтүстік Каролина университеті, Чапел Хилл, 1985 ж., Қаңтар
  5. ^ Rusinkiewicz, S. and Levoy, M. 2000. QSplat: үлкен торларға арналған көп шешімді нүктелік көрсету жүйесі. Сиграфта 2000. ACM, Нью-Йорк, Нью-Йорк, 343–352. DOI = http://doi.acm.org/10.1145/344779.344940
  6. ^ Бергер, М., Таглиасачки, А., Северский, Л.М., Аллиез, П., Геннеба, Г., Левин, Дж. А., Шарф, А. және Сильва, C. Т. (2016), нүктелік бұлттардан беткі қабатты қалпына келтіру туралы зерттеу. Компьютерлік графика форумы.
  7. ^ Бұлтты бұлт Нүктелік бұлттан беттерді қалай құруға болатыны туралы қысқаша оқулық
  8. ^ Point Cloud-тен Grid DEM-ге дейін: ауқымды тәсіл
  9. ^ К.Хаммуди, Ф.Дорнайка, Б.Сохейлиан, Н.Папародит. Көше қасбеттерінің сымнан жасалған модельдерін 3D нүктелі бұлттардан және сәйкес кадастрлық картадан шығару. Халықаралық фотограмметрия, қашықтықтан зондтау және кеңістіктік ақпарат туралы архивтер (IAPRS), т. 38, 3А бөлігі, 91–96 бет, Сен-Манде, Франция, 1-3 қыркүйек 2010 ж.
  10. ^ Ситек; т.б. (2006). «Нүктелік бұлтпен анықталған адаптивті тетраэдр торын қолданып томографиялық қалпына келтіру». IEEE Транс. Мед. Бейнелеу. 25 (9): 1172–9. дои:10.1109 / TMI.2006.879319. PMID  16967802. S2CID  27545238.
  11. ^ «MPEG нүктелік бұлтты қысу». Алынған 2020-10-22.
  12. ^ Шварц, Себастьян; Преда, Мариус; Барончини, Витторио; Будагави, Мадхукар; Сезар, Пабло; Чоу, Филипп А .; Коэн, Роберт А .; Кривокуча, Мажа; Лассер, Себастиан; Ли, Чжу; Ллах, Джоан; Мамму, Халед; Мекурия, Руфаэль; Кривокуча, Мажа; Накагами, Охджи; Сиахаан, Эрнестасия; Табатабай, Әли; Турапис, Алексис М .; Захарченко, Владислав (2018-12-10). «Нүктелік бұлтты сығымдаудың дамып келе жатқан MPEG стандарттары». IEEE журналы - тізбектер мен жүйелердегі дамып келе жатқан және таңдалған тақырыптар. 9 (1): 133–148. дои:10.1109 / JETCAS.2018.2885981. Алынған 2020-10-22.
  13. ^ Грациоси, Данилло; Накагами, Охджи; Кума, Сатору; Загетто, Александр; Сузуки, Терухико; Табатабай, Әли (2020-04-03). «Ағымдағы нүктелік бұлтты сығымдауды стандарттау іс-шараларына шолу: видеоға негізделгенV-PCC ) және геометрияға негізделген (G-PCC )". Сигнал және ақпаратты өңдеу бойынша APSIPA операциялары. 9: 1–17. дои:10.1017 / ATSIP.2020.12.
  14. ^ 14:00-17:00. «ISO / IEC DIS 23090-9». ISO. Алынған 2020-06-07.CS1 maint: сандық атаулар: авторлар тізімі (сілтеме)
  15. ^ 14:00-17:00. «ISO / IEC DIS 23090-5». ISO. Алынған 2020-10-21.CS1 maint: сандық атаулар: авторлар тізімі (сілтеме)
  16. ^ «Иммерсивті медиа сәулеттері | MPEG». mpeg.chiariglione.org. Алынған 2020-06-07.