อ่าน 4 นาที
จุดเมฆ
จุดคลาวด์คือ ชุด ข้อมูลจุดแบบไม่ต่อเนื่องในอวกาศจุดเหล่านี้อาจแทน รูปทรง หรือวัตถุ3 มิติตำแหน่ง ของแต่ละจุด จะมีชุดพิกัดคาร์ทีเซียน (X, Y, Z) จุดอาจมีข้อมูลอื่นนอกเหนือจากตำแหน่ง..
จุดเมฆ

จุดคลาวด์คือ ชุด ข้อมูลจุดแบบไม่ต่อเนื่องในอวกาศจุดเหล่านี้อาจแทน รูปทรง หรือวัตถุ3 มิติตำแหน่ง ของแต่ละจุด จะมีชุดพิกัดคาร์ทีเซียน (X, Y, Z) [ 1 ] [ 2 ]จุดอาจมีข้อมูลอื่นนอกเหนือจากตำแหน่ง เช่นสี RGB [ 2 ]ค่าปกติ[ 3 ]เวลา[ 4 ]และอื่นๆ จุดคลาวด์โดยทั่วไปสร้างขึ้นโดยเครื่องสแกน 3 มิติหรือซอฟต์แวร์โฟ โต แกรมเมตรีซึ่งวัดจุดจำนวนมากบนพื้นผิวภายนอกของวัตถุรอบๆ จุดคลาวด์ซึ่งเป็นผลลัพธ์จากกระบวนการสแกน 3 มิติ ถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายอย่าง รวมถึงการสร้างแบบจำลอง 3 มิติด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ (CAD) หรือระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) สำหรับชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้น สำหรับการวัดและตรวจสอบคุณภาพ และสำหรับการแสดงภาพ การสร้างภาพเคลื่อนไหว การเรนเดอร์ และการ ปรับแต่งจำนวนมาก
การจัดแนวและการลงทะเบียน
เมื่อทำการสแกนฉากในโลกแห่งความเป็นจริงโดยใช้Lidarกลุ่มจุดที่ได้จะประกอบด้วยส่วนย่อยของฉาก ซึ่งจำเป็นต้องทำการจัดเรียงเพื่อให้ได้แผนที่ที่สมบูรณ์ของสภาพแวดล้อมที่สแกนได้
โดยทั่วไปแล้ว จุดเมฆจะถูกจัดเรียงให้ตรงกับแบบจำลอง 3 มิติ หรือกับจุดเมฆอื่นๆ ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่าการลงทะเบียนชุดจุด (point set registration )
อัลกอริทึม Iterative closest point (ICP)สามารถใช้ในการจัดแนวจุดคลาวด์สองจุดที่มีการทับซ้อนกัน และแยกออกจากกันด้วยการแปลงแบบแข็ง [ 5 ] จุดคลาวด์ที่มีการแปลงแบบยืดหยุ่นยังสามารถจัดแนวได้โดยใช้ ICP แบบไม่แข็ง (NICP) [ 6 ]ด้วยความก้าวหน้าในการเรียนรู้ของเครื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การลงทะเบียนจุดคลาวด์อาจทำได้โดยใช้เครือข่ายประสาทแบบend-to-end [ 7 ]
สำหรับงานด้านมาตรวิทยาอุตสาหกรรมหรือการตรวจสอบโดยใช้เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบอุตสาหกรรมจุดเมฆของชิ้นส่วนที่ผลิตแล้วสามารถนำมาจัดเรียงให้ตรงกับแบบจำลองที่มีอยู่และเปรียบเทียบเพื่อตรวจสอบความแตกต่างได้นอกจากนี้ยังสามารถดึง ขนาดทางเรขาคณิตและค่าความคลาดเคลื่อนได้ โดยตรงจากจุดเมฆอีกด้วย
การแปลงเป็นพื้นผิว 3 มิติ


ในขณะที่จุดเมฆสามารถแสดงผลและตรวจสอบได้โดยตรง[ 10 ] [ 11 ]จุดเมฆมักจะถูกแปลงเป็นโมเดลตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมหรือตาข่ายรูปสามเหลี่ยม โมเดลพื้นผิว แบบ Non-Uniform Rational B-spline (NURBS) หรือโมเดล CAD ผ่านกระบวนการที่เรียกกันทั่วไปว่าการสร้างพื้นผิวใหม่
มีเทคนิคมากมายสำหรับการแปลงจุดเมฆเป็นพื้นผิว 3 มิติ[ 12 ]บางวิธี เช่นการสร้างสามเหลี่ยมเดลานีย์รูปทรงอัลฟาและการหมุนลูกบอล จะสร้างเครือข่ายของสามเหลี่ยมเหนือจุดยอดที่มีอยู่ของจุดเมฆ ในขณะที่วิธีอื่นๆ จะแปลงจุดเมฆเป็นฟิลด์ระยะทางปริมาตร และสร้างพื้นผิวโดยปริยายที่กำหนดไว้ใหม่ผ่านอัลกอริทึมการเดินลูกบาศก์[ 13 ]
ในระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์กลุ่มจุดเป็นหนึ่งในแหล่งข้อมูลที่ใช้ในการสร้างแบบจำลองระดับความสูงดิจิทัลของภูมิประเทศ[ 14 ]นอกจากนี้ยังใช้ในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของสภาพแวดล้อมในเมือง[ 15 ] โดรนมักถูกใช้เพื่อรวบรวมภาพ RGBหลายชุดซึ่งสามารถนำไปประมวลผลในภายหลังบนแพลตฟอร์มอัลกอริทึมการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ เช่น AgiSoft Photoscan, Pix4D, DroneDeploy หรือ Hammer Missions เพื่อสร้างกลุ่มจุด RGB ซึ่งสามารถใช้ในการประมาณระยะทางและปริมาตรได้
กลุ่มจุดยังสามารถใช้เพื่อแสดงข้อมูลปริมาตรได้ เช่นเดียวกับที่ทำในบางครั้งในการถ่ายภาพทางการแพทย์การใช้กลุ่มจุดทำให้สามารถ สุ่มตัวอย่างหลายจุดและ บีบอัดข้อมูล ได้ [ 16 ]
การบีบอัดจุดเมฆ MPEG
MPEG เริ่มกำหนดมาตรฐานการบีบอัดจุดคลาวด์ (PCC) ด้วยการเรียกขอข้อเสนอ (CfP) ในปี 2017 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]มีการระบุจุดคลาวด์ 3 ประเภท ได้แก่ ประเภทที่ 1 สำหรับจุดคลาวด์แบบคงที่ ประเภทที่ 2 สำหรับจุดคลาวด์แบบไดนามิก และประเภทที่ 3 สำหรับลำดับ Lidar (จุดคลาวด์ที่ได้มาแบบไดนามิก) ในที่สุดก็มีการกำหนดเทคโนโลยี 2 อย่าง ได้แก่G-PCC (PCC แบบอิงเรขาคณิต ISO/IEC 23090 ส่วนที่ 9) [ 20 ]สำหรับประเภทที่ 1 และประเภทที่ 3 และV-PCC (PCC แบบอิงวิดีโอ ISO/IEC 23090 ส่วนที่ 5) [ 21 ]สำหรับประเภทที่ 2 โมเดลทดสอบแรกได้รับการพัฒนาในเดือนตุลาคม 2017 หนึ่งสำหรับG-PCC (TMC13) และอีกหนึ่งสำหรับV-PCC (TMC2) นับตั้งแต่นั้นมา โมเดลทดสอบทั้งสองได้รับการพัฒนาผ่านการสนับสนุนทางเทคนิคและความร่วมมือ และคาดว่าข้อกำหนดมาตรฐาน PCC เวอร์ชันแรกจะเสร็จสมบูรณ์ในปี 2020 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุดมาตรฐาน ISO/IEC 23090 เกี่ยวกับการแสดงเนื้อหาสื่อแบบอินเทอร์แอคทีฟในรูปแบบรหัส[ 22 ]
ดูเพิ่มเติม
- Euclideon – เอ็นจิ้นกราฟิก 3 มิติที่ใช้ขั้นตอนวิธีค้นหาจุดเมฆ (point cloud search algorithm) ในการเรนเดอร์ภาพ
- MeshLab – เครื่องมือโอเพนซอร์สสำหรับจัดการจุดเมฆและแปลงจุดเมฆเหล่านั้นให้เป็นตาข่ายสามเหลี่ยม 3 มิติ
- CloudCompare – เครื่องมือโอเพนซอร์สสำหรับดู แก้ไข และประมวลผลกลุ่มจุด 3 มิติที่มีความหนาแน่นสูง
- Point Cloud Library (PCL) – ไลบรารีโอเพนซอร์ส BSD ที่ครอบคลุมสำหรับการประมวลผลจุดเมฆหลายมิติและรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติ
- การประมวลผลชุดจุดในCGALซึ่งเป็นไลบรารีอัลกอริธึมทางเรขาคณิตเชิงคำนวณ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ จุดเมฆ
จุดคลาวด์คือ ชุด ข้อมูลจุดแบบไม่ต่อเนื่องในอวกาศจุดเหล่านี้อาจแทน รูปทรง หรือวัตถุ3 มิติตำแหน่ง ของแต่ละจุด จะมีชุดพิกัดคาร์ทีเซียน (X, Y, Z) จุดอาจมีข้อมูลอื่นนอกเหนือจากตำแหน่ง..
การจัดแนวและการลงทะเบียน
เมื่อทำการสแกนฉากในโลกแห่งความเป็นจริงโดยใช้ Lidar กลุ่มจุดที่ได้จะประกอบด้วยส่วนย่อยของฉาก ซึ่งจำเป็นต้องทำการจัดเรียงเพื่อให้ได้แผนที่ที่สมบูรณ์ของสภาพแวดล้อมที่สแกนได้
การแปลงเป็นพื้นผิว 3 มิติ
ในขณะที่จุดเมฆสามารถแสดงผลและตรวจสอบได้โดยตรง [ 10 ] [ 11 ] จุดเมฆมักจะถูกแปลงเป็นโมเดล ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม หรือ ตาข่ายรูปสามเหลี่ยม โมเดลพื้นผิว แบบ Non-Uniform Rational B-spline (NURBS) หรือโมเดล CAD ผ่านกระบวนการที่เรียกกันทั่วไปว่าการสร้างพื้นผิวใหม่
การบีบอัดจุดเมฆ MPEG
MPEG เริ่มกำหนดมาตรฐานการบีบอัดจุดคลาวด์ (PCC) ด้วยการเรียกขอข้อเสนอ (CfP) ในปี 2017 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] มีการระบุจุดคลาวด์ 3 ประเภท ได้แก่ ประเภทที่ 1 สำหรับจุดคลาวด์แบบคงที่ ประเภทที่ 2 สำหรับจุดคลาวด์แบบไดนามิก และประเภทที่ 3 สำหรับลำดับ Lidar...