Обработка данных

Завершив сканирование объекта со всех нужных ракурсов и получив достаточное количество сканов, можно приступать к созданию 3D-модели. В этой главе мы подробно рассмотрим этот процесс.

Процесс создания законченной модели включает в себя следующие этапы:

См.также

Коротко о 3D-сканировании.

• Ревизия сканов и Редактирование сканов
• Сборка сканов
• Глобальная регистрация
• Создание моделей (Склейка)
• Обработка моделей
• Текстурирование

Максимальная ошибка и качество регистрации

Макс. ошибка — параметр, отражает качество регистрации кадров. Для сканов он показывает наибольшее значение среди всех кадров. Чем больше значение, тем точнее совмещение. Artec Studio отображает достойные внимания значения только для сканов, прошедших Точную регистрацию, Сборку и Глобальную регистрацию.

Таблица 9 Значения максимальной ошибки.

Тип сканера	Макс. ошибка	Рекомендации
Все	0–0.2	Хорошие результаты
Все	>10	Запустите регистрацию
Spider	0–0.3	Допустимо, если не требуется высокое разрешение
Spider	0.4–0.5	Допустимо для больших объектов
Spider	>0.6	Недопустимо
Eva	0.4–0.7	Допустимо для маленьких объектов
Eva	0.8–1.2	Допустимо для больших объектов и недопустимо для маленьких
Eva	>1.2	Допустимо для больших объектов
—	Внимание!	Проверьте список кадров
—	Ошибка	Обозначает незарегистрированные кадры

Ревизия сканов

Как только вы начнете создавать 3D-модель, вы, возможно, захотите сначала провести предварительную обработку сканов: разделить на отдельные сканы некорректно совмещенные области (если имеются) и вырезать из сцены посторонние объекты.

Однако, возможно появление следующих проблем:

Рис. 65 Возможные ошибки сканов.

Плохая геометрия слева, неверное совмещение при сканировании в середине и руки, попавшие в кадр, справа.

• Сдвиг поверхностей друг относительно друга (см. Рис. 65, слева) может происходить из-за недостаточного количества, малого размера геометрических особенностей на объекте или малого числа полигонов в кадре.
• Некорректно совмещенные части (см. середину Рис. 65) появляются, если алгоритм совмещения в режиме реального времени некорректно определил положение нового кадра относительно предыдущих.
• Попадание в кадр посторонних объектов (см. Рис. 65, справа).

Для выявления мест возникновения ошибок очень помогает визуальный осмотр поверхностей скана. Для этого выделите скан и просмотрите все входящие в него поверхности, зажимая клавишу ↑ или ↓ на клавиатуре. Данная техника позволяет легко обнаружить сдвиги поверхностей друг относительно друга.

При просмотре сканов приложение обычно отображает только текстурные и ключевые кадры. Чтобы отобразить все кадры, выберите команду Показать все кадры на Панели режимов 3D.

См.также

Обнаружение ошибок регистрации.

Разбиение сканов

В процессе точной регистрации поверхности внутри некоторых сканов могут оказаться некорректно совмещеными. Иногда проблемный скан можно разделить на несколько частей, каждая из которых будет достаточно хорошо зарегистрирована. В этом случае разделите скан. Для того чтобы переместить часть поверхностей в новый скан, необходимо сделать следующее:

1. На панели Список поверхностей выделить кадры, которые вы хотите переместить (см. Выделение поверхностей).
2. Нажать ПКМ и выбрать пункт Перенести в новый скан (Рис. 51, справа).

Другой способ справиться с ошибками регистрации заключается в следующем: вы можете сбросить текущие значения трансформаций поверхностей, и повторить регистрацию заново, изменив подходящим образом настройки. Для этого на панели Рабочая область выделите нужный скан, щелкните по нему ПКМ и выберите из выпадающего меню пункт Сброс положения. Это приведет к сбросу рассчитанных положений всех кадров, содержащихся в скане. Программа выведет диалоговое окно, где попросит подтверждения данной операции. Для расчета новых положений необходимо запустить алгоритмы Грубая последовательная регистрация, а затем Точная регистрация (см. также Точная регистрация).

Коротко о сборке и регистрации

Инструменты регистрации и сборки выполняют похожие задачи, однако, они отличаются. Чтобы получить представление о деталях, смотрите таблицу ниже.

Таблица 10 О режимах регистрации и сборки.

Тип	Намерение	Подробности
Точная регистрация	Выравнивание положения кадров	Рассматривает сканы из набора по отдельности. Запускается по закрытию панели Съемка.
Сборка	Сборка сканов	См. также Таблица 11
Глобальная регистрация	Оптимизация кадров внутри сканов	Запускайте для предварительно выровненного набора сканов или одного скана
Грубая регистрация	Предварительная регистрация, выполняемая во время сканирования	Нет необходимости запускать вручную

Редактирование сканов

Чтобы отредактировать сканы, откройте Редактор из боковой панели и выберите инструмент Ластик. Вы также можете использовать инструмент Позиционирование или Преобразование для ориентации отсканированных данных.

Рис. 66 Панель Редактор

Удаление полигон. шума

При сканировании на сцене могут появляться т.н. выбросы. Они представляют собой небольшие поверхности, отстоящие от основных поверхностей. Они подлежат удалению, так как могут испортить модель и образовать ненужные фрагменты. Существует два способа удаления их: перед склейкой (т. н. превентивный подход) и после склейки (см. Фильтр мелких объектов). Превентивный подход предпочтителен, так как он уменьшает вероятность порчи модели, предотвращая приклеивание полигонального шума к главной поверхности.

В основе данного подхода удаления лежит статистический алгоритм, который вычисляет для каждой точки на поверхности средние расстояния от нее до ее нескольких ближайших соседних точек, а также среднеквадратическое отклонение этих расстояний. Затем все точки, средние расстояния которых превышают значение дистанции, определяемой глобальным (для всех точек) средним расстоянием и среднеквадратическим отклонением, считаются выбросами и удаляются со сцены.

Чтобы получить хорошие результаты, необходимо до выполнения алгоритма запустить глобальную регистрацию. Если вы этого не сделаете, то при попытке старта команды Удаление полигон. шума на экране отобразится диалоговое окно с предложением запустить глобальную регистрацию.

Рис. 67 Удаление полигон. шума: до и после

В большинстве случаев параметры, доступные в раскрывающемся кнопкой списке, не нуждаются в редактировании. Но при необходимости можно скорректировать их значения:

std_dev_mul_threshold

множитель среднеквадратического отклонения. Значения данного параметра следует выбирать из следующих соображений:

2:для более шумных поверхностей 3:для менее шумных поверхностей

resolution

должен быть равным разрешению процесса Склейки, который вы планируете запустить позже.

Нажмите Применить, чтобы запустит Удаление полигон. шума

Удаление частей скана (Ластик)

Почти всегда в поле зрения сканера попадают посторонние объекты: руки оператора, стены помещения, поверхности, на которых располагается сканируемый объект, и другие предметы. Ненужные данные могут затруднить постобработку. Чтобы избежать этого, рекомендуется удалить эти объекты перед обработкой. Существует несколько режимов для быстрого и простого удаления лишних деталей из сцены сканирования (см. Типы выделений).

1. Откройте панель Редактор с помощью боковой панели инструментов.
2. Откройте инструмент Ластик, нажав на кнопку или клавишу E.
3. Отметьте один или несколько сканов на панели Рабочая область.
4. На панели Редактор выберите нужный тип выделения.
5. Ознакомьтесь с инструкциями для определенного режима и выберите на сканах области, которые вы хотите удалить. Чтобы очистить все выделенные области, нажмите Снять выделение.
6. Нажмите Стереть, чтобы вырезать подсвеченные красным участки или применить действие секущей плоскости (Отсечение плоскостью или Выделение опоры).

Чтобы отменить изменения, нажмите на панели Рабочая область или в меню Правка или примените Ctrl + Z. Каждое нажатие кнопки Стереть генерирует запись истории команд. Чтобы отменить несколько операций, используйте раскрывающееся меню кнопки и выберите самую нижнюю запись.

Типы выделений

Двумерное		Удерживайте Ctrl и используйте Колесо прокрутки, чтобы настроить размер инструмента. Покрасьте с помощью клавиш Ctrl+ЛКМ, чтобы создать выделение.
Трехмерное		См. выше.
Прямоугольное		Используйте Ctrl+ЛКМ, чтобы выделить прямоугольную область.
Лассо		Используйте Ctrl+ЛКМ, чтобы свободно обрисовать неровную область.
Отсечение плоскостью		Создайте выделение, как в режиме Двумерное. Как только вы отпустите кнопку мыши, появится плоскость. При необходимости отрегулируйте уровень плоскости, используя Колесо прокрутки, удерживая нажатой кнопку Ctrl+Shift или свободно сориентируйте плоскость в трехмерном пространстве. Для этого нажмите Alt, чтобы отобразить специальный орган управления. Затем, продолжая удерживать клавишу, перетащите нужное кольцо управления.
Опора		Выберите плоскую область, как в режиме Двумерное. Инструмент автоматически поместит опорную плоскость и выберет все под ней.

Если установлен флажок Выделить насквозь, все поверхности скана будут затронуты. Если нет, кисть будет работать только на видимой поверхности.

Рис. 68 Выделить насквозь в Двумерном выделении: отключен в середине, включен справа.

Общая процедура удаления ненужных частей выглядит следующим образом:

См.также

Горячие клавиши в Редакторе.

Другие действия с выделениями

Помимо удаления, вы можете выполнить следующие действия с выбранными областями:

• Очистить выделение для создания нового. Нажмите Снять выделение или заново выделите участок, удерживая нажатой Ctrl+Alt.
• Инвертировать выделение (очистить подсвеченный участок или выделить все остальное). Это может быть полезно при работе с большими сканами. Нажмите кнопку Инвертировать или клавишу I.
• Временно скрыть выделение, если оно загораживает, которую вы желаете удалить. Для этого нажмите Скрыть. Чтобы отобразить скрытые полигоны, нажмите Показать. Затем выберите область для удаления.

Удаление опорной поверхности

В Artec Studio реализовано два режима выделения, которые отличаются от обычных кистей тем, как выбирается область для удаления. Сначала вы указываете плоскую поверхность (стол, пол или основание), на которой располагается объект. Затем приложение либо определяет опорную плоскость и выбирает область под ней (Выделение опоры) или создает секущую плоскость (Отсечение плоскостью), которая делит скан на две части: первая останется, а вторая будет удалена (см. Рис. 71). Вы можете сориентировать эту плоскость так, как вам необходимо.

Совет

По возможности используйте параметр Включить автоматическое удаление базы во время сканирования, так как он автоматически удаляет плоскую поверхность после закрытия панели Съемка.

Рис. 69 Различные элементы управления для ориентации секущей плоскости: вокруг осей (X, Y и Z) и направления просмотра.

Рис. 70 Выбор плоского участка в режиме Отсечения плоскостью

Рис. 71 Секущая плоскость

Рис. 72 Результат выделения

Точная регистрация

Точная регистрация — алгоритм, предназначенный для автоматического и точного совмещения снятых кадров.

В ряде случаев алгоритм точной регистрации можно запустить принудительно из панели Команды. Чтобы получить доступ к списку параметров, нажмите кнопку в разделе Точная регистрация. Алгоритм затрагивает все сканы, выбранные на панели Рабочей области (больше информации о выборе сканов см. в Выбор сканов и моделей) с помощью иконки , но обрабатывает их раздельно.

registration_algorithm — тип алгоритма регистрации.

Geometry_and_Texture принимает в расчет и текстуру, и геометрию. Если скан не имеет текстурной информации, алгоритм запустится только по геометрическим данным.

Geometry использует только геометрию. Не рекомендуется применять эту опцию, кроме случаев, когда в скане полностью отсутствует текстура.

Сборка сканов

Хотя в Artec Studio реализовано последовательное сканирование, возможны ситуации, когда приложению не имеет достаточно информации об относительном положении нескольких сканов. Для того, чтобы объединить все сканы в единое целое, необходимо привести их в одну систему координат, т.е. выполнить совмещение с помощью инструмента Сборка.

Подсказка

Сначала перейдите к разделу Автосборка, а также обратите внимание на Краткая справка о режимах сборки.

Выбор сканов для сборки

На панели Рабочая область отметьте с помощью флажка все сканы, с которыми собираетесь работать. Как только вы нажмете кнопку Сборка на боковой панели, отмеченные сканы появятся уже выделенными на открывшейся панели в той же последовательности, что и на Рабочей области. В процессе работы инструмента Сборка выбранные сканы разбиваются на два множества: множество совмещенных (зарегистрированных) сканов и множество несовмещенных сканов. Сразу после запуска инструмента первое множество состоит из единственного скана (первого в списке), который отображается в окне 3D вида синим цветом, а его название выделяется полужирным шрифтом и помечается иконкой того же цвета (). Автосборка, однако, может создавать несколько групп совмещенных сканов.

Задача пользователя состоит в том, чтобы совместить все сканы с уже зарегистрированным и «собрать модель». В общем случае последовательность действий следующая:

1. Выберите нужную вкладку на панели Сборка.

2. На панели Сборка выберите один скан из незарегистрированного множества. Название такого скана отображается нормальным шрифтом на панели, а при выделении помечается иконкой зеленого цвета . Можно выделить несколько сканов с помощью любого из способов:

   • Нажмите и удерживайте нажатой клавишу Ctrl, а затем щелкните мышью на каждом скане, который вы хотите выбрать
   • Щелкните мышью на первом скане, затем нажмите и удерживайте нажатой клавишу Shift и щелкните на последнем.

3. При необходимости укажите пары точек (для двух сканов) или наборы точек (для более чем трех сканов)

4. Нажмите необходимую команду сборки (Автосборка — рекомендуемая). Действие команды распространяется на все сканы, выбранные на панели Сборка плюс первый в списке ().

Поскольку режимы отличаются производимым действием, подробную информацию по ним можно найти в соответствующих подразделах. Заметьте, что вы можете использовать как один режим, так и их последовательность (см. сравнительную таблицу в Краткая справка о режимах сборки): совмещение перетаскиванием, жесткая сборка с помощью маркеров и без них, жесткая автоматическая сборка и сборка, допускающая деформации поверхностей.

Изменение статуса скана

Если некоторые сканы уже были ранее совмещены, то их следует переместить в множество совмещенных сканов. Выделите их на панели Сборка при помощи ЛКМ, затем нажмите ПКМ на имени любого из этих сканов и выберите пункт Пометить как совмещенный из появившегося контекстного меню или дважды щелкнуть на его имени в списке. С этого момента Artec Studio рассматривает их как единое целое и их взаимное положение невозможно изменить.

Если вы отметили определенный скан совмещенным по ошибке, его можно удалить из множества совмещенных сканов, выбрав пункт Снять отметку о совмещении из контекстного меню скана или дважды щелкнув по нему.

Отображение сканов в окне 3D вида

Сканы, выделенные на панели Сборка, отображаются в окне 3D вида. Клавиши 1, 2 и 3 переключают режим их отображения в окне 3D вида:

1

показывает совмещенные сканы и группы

2

показывает сканы, совмещаемые в данный момент

3

показывает все сканы

Навигация в режиме совмещения сканов не отличается от навигации в окне 3D вида:

Вращать

нажмите ЛКМ и перемещайте мышь

Масштабировать

Используйте Колесо мыши или удерживайте нажатой ПКМ и перемещайте мышь

Перемещать свободно

удерживайте клавиши ЛКМ и ПКМ одновременно (или среднюю кнопку) и перемещайте мышь

Краткая справка о режимах сборки

Таблица ниже содержит основную информацию по различным режимам сборки (см. Сборка сканов).

• Тип скана указывает, какие сканы можно использовать в том или ином режиме.
• Сканов за опер. — количество сканов, необходимое для работы определенного режима.
• Маркеров в наборе предписывает, сколько маркеров (точек) может быть в одном наборе точек. Некоторые режимы требуют создания наборов точек.
• «—» означает, что маркеры не нужны совсем.
• «0 или 2» означает, что указывать точки необязательно, но если указывать, то, как минимум, пару.
• «Не менее 1» означает, что в наборе может быть неограниченное число точек.

Таблица 11 Характеристики режимов сборки

Режим	Тип скана	Сканов за опер.	Маркеров в наборе	Примечания
Жесткая (маркеры)	Любой	2	2	Учитывает только координаты, не геометрию
Жесткая (полигон. модель)	Любой	2	0 или 2	Учитывает геометрические особенности
Жесткая (текстура)	Многокадровый с плохой геометрией	2	0 или 2	Ресурсоемкий
Жесткая (авто)	Любой	Любое кол-во	—	Хорошая текстура обязательна
Ручное совмещение	Любой	2	—	Интерактивный
Нежесткая	Модели	Любое кол-во	0 или 2	Деформирует пов-ти и текстуру, нужно предв. совмещение
Сложная	Любой	1 (не менее 2 для моделей)	Не менее 1	Точный и гибкий

Совмещение перетаскиванием

Независимо от того, какая вкладка панели Сборка открыта, данный режим совмещения доступен всегда. Он позволяет совмещать сканы посредством их ручного перемещения в окне 3D вида.

Ввиду невысокой точности такого совмещения, режим может использоваться для предварительного приближения сканов перед запуском более точных режимов.

Рис. 73 Перемещение скана

Рис. 74 Результат совмещения перетаскиванием

1. Выделите скан, который вы хотите совместить, принимая во внимание рекомендации в Выбор сканов для сборки. Допускается выделение нескольких сканов, но тогда выделенные сканы будут совмещаться с зарегистрированными как единое целое.
2. Удерживая нажатой клавишу Shift и одну или несколько клавиш мыши, перемещайте и вращайте регистрируемый (зеленый ) скан ближе к зарегистрированному (синему ). Ниже список возможных перемещений и соответствующих клавиш мыши:
   • Shift+ЛКМ для вращения
   • Shift+ЛКМ+ПКМ для перемещения
   • Shift+ПКМ или Shift+Колесо для перемещения только незарегистрированного скана вдоль направления взгляда
3. Чтобы подтвердить совмещение, отпустите кнопки мыши и клавишу Shift, затем нажмите кнопку Применить. Важно отметить, что ни один регистрируемый скан не будет добавлен к зарегистрированному множеству (см. Рис. 74). Это можно сделать вручную, как сказано в разделе Изменение статуса скана.
4. Если вам нужно совместить несколько сканов, повторите указанные шаги с каждым сканом отдельно.

Автосборка

Жесткая сборка — универсальный режим, подходящий для совмещения большинства сканов. Однако, автосборка — самый простой способ. К плюсам последней относится возможность работать с несколькими сканами одновременно и отсутствие необходимости указания точек, а единственный минус — это минимальные требования к размеру областей перекрытия на совмещаемых сканах.

Для запуска автосборки выполните следующие шаги:

1. Убедитесь, что на панели Сборка выбрана вкладка Жесткая (см. Рис. 75). Инструмент автоматически выберет все сканы. Снимите ненужны выделения с помощью клавиши Ctrl (см. Сборка сканов).
2. Нажмите кнопку Автосборка. Теоретически, Artec Studio соберет все сканы и пометит их с помощью иконки . Однако, программа может пометить сканы как зарегистрированные, хотя 3D-поверхности не будут совпадать должным образом.

Важно

Автосборка может завершиться неудачей в случае малой площади перекрытия между сканами.

Авто-сборка может завершиться со следующими результатами:

• Совмещенные сканы, помеченные иконкой (основная группа зарегистрированных сканов)
• Незарегистрированные сканы, помеченные иконкой
• Одна () или несколько групп (, ) зарегистрированных сканов. Не удалось собрать сканы, составляющие эту группу, со сканами из основной зарегистрированной группы (), хотя получилось совместить их между собой.

Для исправления ситуации с незарегистрированными сканами и группами рекомендуется использовать ручное совмещение, как описано в параграфе Ручная жесткая сборка с указанием пар точек. Другие способы тоже могут оказаться полезными.

Редактирование групп и сканов

Над сканами из списка на панели Сборка доступны следующие действия (нажмите правую кнопку на элементе, чтобы открыть контекстное меню):

Пометить как совмещенный

Доступна только для одиночных незарегистрированных сканов ( → )

Снять отметку о совмещении

Используйте эту команду для отмены состояния регистрации определенного скана (недоступна для сканов)

Выбрать группу

Выделяет соответствующую группу (, , и т. д.)

Пометить группу как совмещенную

Переводит все сканы группы в основную группу зарегистрированных сканов ( → )

Ручная жесткая сборка без указания точек

Ручное совмещение возможно как с указанием пар точек, так и без него. При наличии достаточного начального приближения сканов (например, после совмещения перетаскиванием), большой площади перекрытия сканов или богатой текстуры вы можете обойтись без указания точек при совмещении сканов.

Выполните следующие шаги:

1. Убедитесь, что выбрана вкладка Жесткая (см. Рис. 75).
2. Выберите скан, который вы собираетесь совместить, как сказано в Сборка сканов.
3. Нажмите кнопку Сборка. Результат совмещения должен быть аналогичен приведенному на Рис. 77. Если вы не удовлетворены результатами совмещения, нажмите кнопку и следуйте рекомендациям, приведенным в параграфе Ручная жесткая сборка с указанием пар точек.
4. Выберите другой скан из списка незарегистрированных и повторите процедуру, приведенную выше.
5. Нажмите кнопку Применить, чтобы подтвердить результаты сборки или Отмена для сброса.

Совмещение по текстуре

Если объект был снят с текстурой, то для упрощения процесса сборки может использоваться функция совмещения по текстуре. Совмещение по текстуре использует элементы с текстурных изображений отсканированных объектов и значительно уменьшает вероятность неправильного совмещения. Опция также может быть полезной при совмещении объектов с незначительной или отсутствующей геометрической информацией, например, круглых или плоских объектов без углов. Однако если объект имеет богатую и неповторяющуюся геометрию, то для сокращения времени работы алгоритма рекомендуется отключить данную опцию. Также имейте в виду, что совмещение по текстуре нецелесообразно, если объект имеет однотонную текстуру.

Чтобы активировать совмещение по текстуре, установите флажок Включить текстурное совмещение в нижней части панели Сборка непосредственно перед выполнением шага 3 последовательности действий.

Примечание

Совмещение по текстуре — ресурсоемкая операция, она может замедлить процесс сборки. Опцию рекомендуется использовать только в случае, если геометрических деталей объекта недостаточно.

Особенности указания и редактирования точек

Прежде чем рассматривать порядок совмещения по точкам необходимо осветить особенности указания точек, или маркеров. Алгоритм сборки использует пары, или наборы точек в режиме «Сложная сборка» (Сложная сборка), для определения участков на сканах, которые необходимо приблизить друг к другу.

Для сборки по точкам создайте несколько пар точек. Чтобы создать пару, отметьте одну точку на зарегистрированном скане, а затем другую — на незарегистрированном. Убедитесь, что в каждом случае точки для данной пары соответствуют точке на поверхности реального объекта; однако, заметьте, что высокая точность соответствия не обязательна, так как Artec Studio использует эти пары лишь для грубого приближения перед точной регистрацией. В режиме «Сложная» вы можете создать набор точек (вместо просто пары), то есть вы можете одновременно указать более двух точек на одном или нескольких незарегистрированных сканах и только одну на зарегистрированном. Все эти точки соединяются ломаными и формируют набор.

При расстановке точек в режимах Жесткой и Нежесткой сборки пары создаются автоматически: указав одну пару точек, вы можете сразу создавать следующую. В режиме Сложная создание набора требуется подтверждать нажатием клавиши Пробел или кнопки Новый набор на левой панели, так как набор может состоять из нескольких точек (см. Рис. 76 и Рис. 82).

Переключаться между парами (наборами) точек можно с помощью клавиш Пробел и Backspace или посредством выбора соответствующих пунктов контекстного меню, вызываемого ПКМ в окне 3D вида. Можно перемещать точки пары (набора). Наведите и задержите курсор мыши над точкой, пока пара (набор) не подсветится белым цветом, затем с помощью ЛКМ перетащите точку в нужное положение или выберите пару (набор) и укажите с помощью ЛКМ новое положение для точки на скане. Для подтверждения выполненных действий и снятия выделения с пары (набора) нажмите клавишу Пробел. Можно также удалить пару (набор) целиком или одну из ее точек. Для этого нажмите ПКМ на точке и выберите необходимую команду из открывшегося меню. Для удаления выбранной пары (набора) также можно использовать клавишу Del.

Ручная жесткая сборка с указанием пар точек

Данный режим целесообразно использовать, когда сканы находятся на значительном расстоянии друг относительно друга.

Рис. 75 Панель Сборка: вкладка Жесткая

Рис. 76 Создание пары точек

Рис. 77 Результат совмещения

Для использования способа выполните следующие шаги:

1. Убедитесь, что выбрана вкладка Жесткая (см. Рис. 75).
2. Выберите скан, который вы собираетесь совместить, как сказано в Сборка сканов.
3. Создайте несколько пар точек (Рис. 76), следуя рекомендациям из Особенности указания и редактирования точек.
4. Нажмите кнопку Собрать по точкам. В этом режиме в расчет принимаются только координаты указанных точек и алгоритм пытается сократить дистанцию между точками каждой пары.
5. Выполните шаги 3–5 последовательности действий в параграфе Ручная жесткая сборка без указания точек.

Нежесткая сборка

В то время как жесткая сборка выполняет такие преобразования, как перемещение и вращение, нежесткий алгоритм способен деформировать 3D-данные. Данный алгоритм предназначен для обработки т.н. «нежестких» объектов, т.е. объектов, которые во время сканирования изменяли свою форму (например, моделей животных или людей — см. левую иллюстрацию на Рис. 79). Следует иметь в виду, что полученная при деформировании в Artec Studio поверхность может отличаться от поверхности реального объекта.

Рис. 78 Панель Сборка: вкладка Нежесткая

Рис. 79 Две модели после жесткого (слева) и нежесткого совмещения (справа)

Примечание

Нежесткая сборка работает только на моделях, поэтому до ее запуска следует подготовить модели с помощью склейки исходных сканов. Также необходимо, чтобы модели были предварительно совмещены с помощью жесткой сборки (см. Ручная жесткая сборка без указания точек, Автосборка или Ручная жесткая сборка с указанием пар точек).

Чтобы выполнить нежесткую сборку, выполните следующие шаги:

1. Убедитесь, что выбрана вкладка Нежесткая (см. Рис. 78).

2. Выберите скан, который вы собираетесь совместить, как сказано в Сборка сканов.

3. Если модели существенно отличаются друг от друга, то желательно создать несколько пар точек на их поверхностях, следуя рекомендациям, приведенным в подразделе Особенности указания и редактирования точек.

4. При необходимости настройте степень деформации с помощью ползунка жесткости. Чем больше значение жесткости, тем более пластичны деформации, и дольше вычисления.

   Предупреждение

   Избегайте предельных значений Жесткости. При задании очень высоких значений могут возникнуть значительные деформации поверхности, а также может замедлиться обработка. С другой стороны, предельно низкие значения едва ли деформируют поверхность и дают результаты, которые далеки от ожидаемых от нежесткой сборки.

5. Нажмите кнопку Собрать…. Алгоритм совместит модели с применением деформаций (Рис. 79, справа). Если вы не удовлетворены результатами сборки, нажмите кнопку и укажите дополнительные пары точек или переместите существующие пары.

6. Выберите другую модель из списка незарегистрированных сканов и повторите шаги, перечисленные выше.

7. Нажмите кнопку Применить, чтобы подтвердить результаты сборки. Для сброса результатов нажмите кнопку Отмена.

Рис. 80 Ползунок Жесткость в действии: исходная модель (слева), собранная нежестким способом модель при низком значении жесткости (в середине) и при высоком (справа)

Примечание

Текстурирование деформированных (нежесткой сборкой) моделей не поддерживается данной версией Artec Studio.

Сложная сборка

Сложная сборка позволяет совмещать не только скан со сканом, но и поверхность с поверхностью в рамках одного скана (см. сравнение методов в Краткая справка о режимах сборки). В отличие от других режимов данный поддерживает определение множества точек—, то есть вы можете связать более двух точек. Режим полезен при совмещении сканов, полученных в результате круговых движений 3D-сканера, в тех случаях, когда точная или глобальная регистрация не дали положительных результатов. Для запуска Сложной сборки выполните следующие шаги:

Рис. 81 Панель Сборка: вкладка Сложная

Рис. 82 Перед совмещением: добавлено два набора точек

Рис. 83 Результат совмещения

1. Убедитесь, что выбрана вкладка Сложная (см. Рис. 81).
2. Выделите сканы для совмещения, как указано в начале раздела Сборка сканов. В данном режиме можно работать даже с одним зарегистрированным сканом.
3. Создайте один или несколько наборов точек на поверхности скана или сканов (Рис. 82), следуя рекомендациям, приведенным в подразделе Особенности указания и редактирования точек.
4. Нажмите кнопку Собрать… для запуска совмещения с указанными ограничениями (результаты сборки показаны на Рис. 83). Если вас не устраивают результаты сборки, нажмите кнопку и создайте дополнительные наборы точек или переместите существующие наборы. Для повторения ранее отмененной операции нажмите .
5. Нажмите кнопку Применить, чтобы подтвердить результаты сборки. Для сброса результатов нажмите кнопку Отмена.

Глобальная регистрация

После того как все сканы совмещены, необходимо перейти к следующему этапу — глобальной регистрации. Алгоритм глобальной регистрации переводит все однокадровые поверхности в единую систему координат, используя информацию о взаимном положении каждой пары поверхностей. Для этого он выбирает на каждой поверхности набор особых геометрических точек и ищет попарные соответствия между этими точками на разных поверхностях. Для корректной работы алгоритма необходимо начальное приближение, которое обеспечивается в процессе Сборки.

Примечание

Глобальная регистрация — ресурсоемкая операция: при большом количестве входных данных вычисления могут занимать значительное время и требовать большого объема оперативной памяти.

Для запуска этого алгоритма

1. Отметьте все выровненные сканы на панели Рабочая область.
2. Откройте панель Команды.
3. Найдите раздел Глобальная регистрация.
4. Проверьте поле Настройки. Оно должно отображать фактический сканер, который использовался для получения выбранных сканов.
5. Нажмите Применить.

Параметры глобальной регистрации

registration_algorithm	Geometry_and_Texture или Geometry	Тип алгоритма, который будет использоваться для регистрации сканов. Если объект обладает богатой текстурой и бедной геометрией, попробуйте использовать опцию Geometry_and_Texture. Для объектов с богатой геометрией выбор опции Geometry может ускорить процесс регистрации.
key_frame_ratio	0–0.6	Определяет, сколько поверхностей будут считаются ключевыми кадрами. Уменьшение этого параметра при обработке объекта с большим количеством характерных элементов может ускорить регистрацию. Увеличьте этот параметр, только если предыдущие попытки регистрации сканов не удались. Технически, значения, превышающие 0.7, включая 1, возможны, но могут значительно замедлить алгоритм.
feature_search_radius	3–5 мм (Spider); 5 мм (Eva/Leo) и 50 мм в режиме Geometry_and_Texture	Определяет, насколько редко характерные элементы. Для объектов с большим числом повторяющихся характерных элементов может потребоваться уменьшить этот параметр, тогда как большие значения обеспечат устойчивость алгоритма на больших объектах. Увеличивайте этот параметр умеренно, поскольку большие значения могут вызвать ошибочную регистрацию и затруднить вычисление. Отрегулируйте параметр, если Точная регистрация завершилась с недопустимыми значениями максимальной ошибки.

Глобальная регистрация для сканов облаков точек

Глобальная регистрация с настройкой Artec Ray выполняется только на нескольких сканах облаков точек. Artec Studio предлагает три режима:

• Метки учитывает только метки (сферы и шахматные метки)

• Geometry_Ray. Необходимым шагом для этого режима является выравнивание. Сканы должны иметь достаточные исходные приближения и могут не иметь меток.

• Targets_Geometry. Глобальная регистрация выполняется сначала на основе меток, а затем по геометрическим особенностям.

• Geometry_alignment подходит для сканов облаков точек, снятых без меток. Он не требует выравнивания, но вам нужно будет запустить Geometry_Ray позже.

  • effective_distance_from_scanner — это радиус вокруг сканера, внутри которого алгоритм будет брать точки. Измените его, если нужно игнорировать фоновый 3D-шум.
  • voxelSide это мера объема для отбрасывания дополнительных точек из входных данных алгоритма. Чем больше значение, тем больше точек будет отброшено и тем быстрее будет алгоритм. Увеличивайте его умеренно, так как он влияет на точность алгоритма.
  • minDistBetweenDescriptors — коэффициент настройки удаления точек. Уменьшение его повысит стабильность и время работы алгоритма.

Возможные ошибки глобальной регистрации

• После окончания работы поверхности находятся в беспорядочном состоянии (см. левую иллюстрацию на Рис. 84) или положение поверхностей не изменилось. Обычно это связано с тем, что в приложение настроено для другого типа сканера, не для того, которым снимались данные. Измените тип устройства в настройках (см. Настройки алгоритмов).
• Алгоритм отработал успешно, но между двумя или большим количеством сканов наблюдается разрыв (см. Рис. 84, справа). Выберите на Рабочей области только эти сканы и запустите алгоритм глобальной регистрации для них. Если после отработки алгоритма сканы приблизились друг к другу, но не сошлись, запустите алгоритм снова, увеличив количество итераций, и повторяйте это до полной сходимости, после чего снова запустите глобальную регистрацию для всех данных. Если проблемных сканов несколько, и свести их вместе не удается, попробуйте совместить два из них. Постепенно увеличивайте количество сканов, пока все они не соберутся.

Рис. 84 Ошибки глобальной регистрации: некорректные настройки слева и разрыв между сканами справа.

Триангуляция сканов Ray

Приложение предлагает два способа преобразования поверхностей облаков точек в повсеместно используемые модели:

• Операцию Склейки
• Специальный алгоритм триангуляции

Последний подход предпочтительнее склейки с точки зрения скорости. Он создает полигональную сетку из исходного облака точек, упрощая его структуру.

Для запуска этого алгоритма, выполните шаги:

1. Отметьте сканы с Artec Ray, используя флаг на панели Рабочая область.
2. Запустите Команды из левой панели инструментов.
3. При необходимости укажите decimationStep и установите любой пороговый фильтр.
4. Нажмите Применить.

method	Simple, Adaptive	Adaptive принимает в расчет расстояние от сканера, в то время как Simple удаляет точки с фиксированным шагом (decimationStep).
decimationStep	1–10	Чем больше значение, тем больше точек будет отброшено. 1 оставляет облако точек без изменений. 2 отбрасывает половину точек, 4 сохраняет около 25% от общего количества точек, 10 — около 10%.
useWholeCloudTriangulation	Вкл/Выкл	Включите его, чтобы сшить секции сканов облаков точек
colorMode	SourceColor, SectionColor, None	Он способен раскрасить выходную модель на основе цветов вершин (SourceColor) или секций, составляющих скан облака точек. Последний выдаст разноцветную модель.
edgeLength		Метод Adaptive пытается поддерживать эту длину стороны треугольников в рамках всей модели.
maxEdgeLength	Более 0.1 мм [1]	Алгоритм удалит треугольники с длинами ребер, превышающими указанное значение.
minTriangleAngle	1–60 [1]	В полученной сетке не будет полигонов с углами (в градусах), меньшими указанного предела. С экстремально большими значениями, выходящими за пределы рекомендуемого диапазона, сетки может и вовсе не получиться.
maxIncidenceAngle	0.1–90 [1]	Если угол между нормалью к треугольнику и направлением обзора сканера больше указанного, то этот треугольник подлежит удалению.
maxTriangleAngularSize	0.1–90 [1]	Алгоритм удалит треугольники, ребра которых образуют углы (по направлению к точке обзора сканера) больше указанного лимита (в градусах).

[1]	(1, 2, 3, 4) Чтобы отключить определенный фильтр, используйте значение 0.

Создание моделей (Склейка)

Склейка — процесс создания полигональной 3D-модели. Его можно представить как процесс расплавления и последующего отвердевания отснятых и обработанных кадров. Склейка является самой интересной частью обработки, потому что полигональная 3D-модель — это именно то, что пользователи ожидают увидеть, выполняя 3D-сканирование. Для ее получения вы можете воспользоваться одним из следующих алгоритмов с «говорящими» названиями (см. сводную информацию в Таблица 12):

• Быстрая склейка дает быстрые результаты.
• Гладкая склейка полезна при сканировании человеческого тела ввиду ее способности компенсировать незначительные движения сканируемого.
• Четкая склейка превосходно реконструирует мелкие детали и подходит как для промышленных объектов, так и для человеческих тел. Кроме того, это единственный режим, способный раскрыть все возможности сканера Artec Spider.

Рис. 85 Модели человека, полученные с помощью различных алгоритмов: Быстрая склейка (слева), Гладкая склейка (в середине) и Четкая склейка (справа)

Рис. 86 Модели подошвы, полученные с помощью различных алгоритмов: Быстрая склейка (слева), Гладкая склейка (в середине) и Четкая склейка (справа)

Таблица 12 Сравнение режимов склейки

	Быстрая склейка	Гладкая склейка	Четкая склейка
Применение	Быстрый результат для больших объемов данных; также для измерений	Большие объемы шумных данных с отсутствующими участками, сканы движущихся объектов	Сканы с Artec Spider; сканы с мелкими деталями и острыми гранями
EVA	resolution не менее 0,5
Spider	resolution не менее 0,15
L	resolution не менее 1,5
Fill_holes	Неприменимо	Доступно
Свойства	Создает относительно шумные поверхности.	Более сглаженные результаты. Режим позволяет компенсировать незначительные движения, но не рекомендуется использовать для точных измерений. Относительно медленный.	Более высокий уровень детализации. Быстрее Гладкой склейки, но может усиливать имеющийся шум.

Чтобы получить модель,

• Убедитесь, что сканы, которые вы собираетесь склеить, прошли Глобальную регистрацию.
• Отметьте сканы на панели Рабочая область с помощью иконки
• Откройте панель Инструменты.
• Выберите необходимый режим, указав, при необходимости, значения параметров.
• Нажмите Применить.
• Как только алгоритм завершит работу, в окне 3D вида и на панели Рабочая область появится модель с названием, соответствующим названию алгоритма.

Следующие параметры используются в алгоритмах склейки:

resolution

— шаг сетки (в миллиметрах), используемой алгоритмом для построения полигональной модели. Другими словами, этот параметр определяет среднее расстояние между двумя точками модели. Чем меньше значение resolution, тем четче форма. При указании значений следует руководствоваться стандартными значениями, нижними границами в Таблица 12 и Макс. ошибкой.

Fill_holes

— параметр управляет заполнением дырок в реконструируемой модели; недоступен для Быстрой склейки. Заполнение дырок можно осуществить несколькими способами:

By_radius

— все отверстия с радиусом, не превышающим значение, указанное в поле max_hole_radius (в миллиметрах), будут заделаны

Watertight

— автоматически заделывает все отверстия в модели

Manually

— опция предлагает вручную заполнить отверстия на автоматически открываемой панели Править дырки

remove_targets

— будучи в положении Вкл, опция позволяет удалять небольшие выпуклости с поверхности в тех местах, где были приклеены метки (см. Сканирование с помощью меток). Недоступна для Быстрой склейки.

Ошибки алгоритма склейки

Иногда на получившейся в результате склейки 3D-модели возникают различные дефекты, некоторых из них можно исправить созданием дополнительных сканов, другие — с помощью инструментов обработки модели, описание которых приедено в следующем разделе.

Рис. 87 Шум на поверхности из-за недостаточного количества данных (слева) и улучшенная модель после добавления еще одного скана (справа)

К ошибкам, которые можно исправить съемкой дополнительных сканов, относится шум небольшой амплитуды на поверхности (см. Рис. 87, слева). Данный эффект обычно указывает на то, что в проблемной области мало снятых кадров. Количество кадров, необходимых для устранения подобного шума, зависит от отражающих свойств снимаемой поверхности. Исправить ошибку можно, сняв еще один скан, покрывающий шумную область (см. Рис. 87, справа).

Иногда наличие шума вызвано недостаточным количеством ракурсов, с которых сканировался объект. Области, снятые под большим углом, получаются более шумными, чем снятые под прямым углом. В таком случае ошибка исправляется съемкой дополнительного скана под нужным ракурсом.

Если условия съемки или свойства объекта не позволяют снять достаточное количество данных, модель можно исправить, воспользовавшись инструментами Править дырки (Заполнение дырок) или Сглаживание (Сглаживание (Команды)). Если подобные проблемы возникают часто, следует уменьшить скорость движения сканера вокруг объекта при сканировании, либо увеличить частоту кадров при съемке (см. Уменьшение скорости сканирования).

Обработка моделей

Получившаяся в результате склейки модель может содержать дефекты поверхности, связанные с ошибками, возникающими в процессе сканирования или регистрации. Для исправления подобных ошибок в Artec Studio предусмотрен ряд инструментов:

Дефекты

— исправляет ошибки триангуляции модели

Фильтр мелких объектов

— удаляет мелкие объекты, расположенные возле поверхности модели

Править дырки

— в полуавтоматическом режиме заполняет дырки и сглаживает края модели

Заполнение дырок

— автоматически заполняет дырки в модели

Сглаживание

— отфильтровывает шум небольшой амплитуды на всей модели

Сглаживающая кисть

— позволяет вручную сгладить наиболее шумные участки поверхности

Упрощение полигон. структуры

— уменьшает число полигонов в модели, минимизируя потери точности

Изотропная ретриангуляция

— создает модель с равномерной сеткой треугольников и геометрией, максимально приближенной к исходной

Каждый из этих алгоритмов обрабатывает все сканы, выделенные на Рабочей области, и в случае успешного завершения работы замещает исходные данные полученными результатами. Если результат работы алгоритма неудовлетворителен, исходные данные можно вернуть, воспользовавшись кнопкой Отменить на Рабочей области.

Фильтр мелких объектов

Если вы не удалили полигональный шум перед склейкой (см. Удаление полигон. шума), то Artec Studio может отвердить его и оставить на сцене в виде небольших отдаленных фрагментов.

Эти полигональные фрагменты можно эффективно удалять, используя алгоритм фильтрации.

Чтобы удалить их, на Рабочей области выделите только редактируемую в данный момент модель и откройте панель Команды. Нажмите кнопку Применить рядом с алгоритмом Фильтр мелких объектов (см. Рис. 88). При нажатии на стрелке рядом с кнопкой открывается закладка настроек алгоритма. Вы можете настроить следующие параметры:

mode

— при выборе из выпадающего меню варианта Leave_biggest_objects из сцены будут удалены все объекты, кроме самого большого; опция Filter_by_threshold удаляет со сцены все объекты, число полигонов в которых меньше числа, указанного в параметре threshold.

threshold

— максимальное число полигонов для режима Filter_by_threshold.

Рис. 88 Удаление мелких объектов: до (слева) и после (справа).

Кисть удаления деталей (Редактор)

Удаление нежелательных геометрических элементов часто требует последующей обработки образовавшихся в модели отверстий. Кисть удаления выбросов комбинирует функции Ластика и команды Заполнение дырок и позволяет значительно повысить производительность вашего труда. Чтобы использовать ее, выполните следующие действия:

Предупреждение

При редактировании текстурированной модели имейте в виду следующее. Поскольку текстура на измененную поверхность наложится некорректно, Кисть удаления деталей удалит ее с модели. Поэтому вам потребуется повторить текстурирование после завершения редактирования.

Рис. 89 Кисть удаления деталей: дефект на отсканированной поверхности (слева), результаты применения инструмента (справа).

1. Выберите одну модель на панели Рабочая область.
2. Откройте панель Редактор из боковой панели и нажмите кнопку Кисть удаления деталей или клавишу D.
3. На панели Редактор выберите нужный тип выделения.
4. Ознакомьтесь с инструкциями для каждого режима и выделите участки на модели, которую вы хотите изменить. Чтобы очистить все выделенные области, нажмите Снять выделение.
5. Нажмите Применить. Программа удалит деталь, закроет отверстие и сгладит поверхность.

Чтобы отменить изменения, нажмите на панели Рабочая область или в меню Правка или примените Ctrl + Z. Каждое нажатие кнопки Применить генерирует запись истории команд. Чтобы отменить несколько операций, используйте раскрывающееся меню кнопки и выберите самую нижнюю запись.

Типы выделений

Двумерное		Удерживайте Ctrl и используйте Колесо прокрутки, чтобы настроить размер инструмента. Покрасьте с помощью клавиш Ctrl+ЛКМ, чтобы создать выделение.
Трехмерное		См. выше.
Прямоугольное		Используйте Ctrl+ЛКМ, чтобы выделить прямоугольную область.
Лассо		Используйте Ctrl+ЛКМ, чтобы свободно обрисовать неровную область.
Отсечение плоскостью		Создайте выделение, как в режиме Двумерное. Как только вы отпустите кнопку мыши, появится плоскость. При необходимости отрегулируйте уровень плоскости, используя Колесо прокрутки, удерживая нажатой кнопку Ctrl+Shift или свободно сориентируйте плоскость в трехмерном пространстве. Для этого нажмите Alt, чтобы отобразить специальный орган управления. Затем, продолжая удерживать клавишу, перетащите нужное кольцо управления.

Если вам нужно отменить выбор какого-либо участка, удерживайте Ctrl + Alt и повторно выделите эту область. Чтобы отменить все выделения, нажмите Снять выделение.

Если установлен флажок Выделить насквозь, все поверхности модели будут затронуты. Если нет, кисть будет работать только на видимой поверхности.

См.также

Горячие клавиши в Редакторе.

Рис. 90 Применение Отсечение плоскостью в Кисти удаления деталей.

Сглаживание

Сглаживание (Команды)

Алгоритм сглаживания позволяет сгладить шумные области на 3D-модели. В приложении Artec Studio существует два инструмента: автоматическое сглаживание всей модели и ручное сглаживание отдельных областей, обозначенных кисточкой (см. Сглаживающая кисть (Редактор)).

Для запуска автоматического сглаживания откройте панель Команды и выберите команду Сглаживание. Вам нужно задать единственный параметр:

steps

— количество итераций алгоритма сглаживания, которые будут выполнены

Сглаживающая кисть (Редактор)

Сглаживающая кисть — это инструмент, позволяющий сглаживать локальные участки модели, не затрагивая области, не требующие обработки (более подробно об автоматическом сглаживании см. в параграфе Сглаживание (Команды)).

Чтобы применить Сглаживающую кисть,

1. Выберите только одну модель.

2. Откройте панель Редактор и нажмите иконку или клавишу S.

3. Нажмите клавишу Ctrl, и вокруг курсора в окне 3D вида появится оранжевое участок.

4. Измените размер кисти, если нужно:

   • Используйте или комбинации клавиш Ctrl + [ и Ctrl + ], или
   • Задействуйте Колесо прокрутки.
   • Введите размер (в миллиметрах) в поле Размер кисти.
   • Также вы можете передвигать ползунок на панели Сглаживающая кисть.

5. Задайте интенсивность сглаживания при необходимости:

   • Введите нужное значение в поле Интенсивность сглаживания или
   • Отрегулируйте положение ползунка.

6. Удерживайте ЛКМ и покрасьте участок поверхности, чтобы применить к нему сглаживание. Инструмент сгладит все выделенные области (см. Рис. 91, справа).

Чтобы отменить изменения, нажмите на панели Рабочая область или клавиши Ctrl + Z столько раз, сколько необходимо для возврата к исходному состоянию модели. Каждый мазок кисти создает запись истории команд.

Рис. 91 До сглаживания (слева) и сглаживание плохо отсканированного участка (справа)

Сглаживание краев

Вкладка Края позволяет сгладить неровные края модели.

Чтобы сгладить край или любую его часть, выполните следующие действия:

1. Открыть Править дырки → Края. Вам будет показан список краев, обнаруженных на поверхности. Дефекты отсортированы по их полной длине.

   • Установите флажок рядом с краем в списке, чтобы выбрать весь край [2].
   • В окне 3D вида, удерживая нажатой ЛКМ, перетащите квадратный элемент управления, чтобы указать часть края.
   • Нажмите кнопку Выбрать всё, чтобы выбрать все края.

2. Artec Studio выделит эти края красным цветом и нарисует желтые кривые, изображающие сглаженные границы, рядом с ними.

3. Используйте ползунок Интенсивность, чтобы при необходимости контролировать интенсивность сглаживания краев.

4. Нажмите Сгладить края.

5. Нажмите Применить, чтобы подтвердить результаты. Если результаты не удовлетворительны, используйте кнопку для отмены последних изменений.

[2]	Если выбран параметр Перемещать камеру в выделенную область, модель автоматически повернется, чтобы отобразить выбранное отверстие.

Рис. 92 Выделение границ для сглаживания краев

Рис. 93 Результаты алгоритма сглаживания краев

Заполнение дырок

Иногда форма сканируемого объекта или условия съемки не позволяют должным образом отсканировать все части сцены. В результате на склеенной модели могут остаться дырки. В таких случаях для интерполяции поверхности вы можете использовать один из инструментов заполнения дырок.

Мосты, или интеллектуальное заполнение отверстий

Вкладка Мосты предназначена для соединения пары фрагментов края путем построения поверхности, которая соответствует кривизне соседних поверхностей.

Чтобы создать мост, выполните следующее:

1. Открыть Править дырки → Мосты. Все отверстия будут выделены красным.

2. Укажите два фрагмента [3], между которыми будет проходить мост (Рис. 95). Для этого выполните шаги, описанные ниже, дважды (для каждого фрагмента).

   1. Нажмите Ctrl+ЛКМ, чтобы начать рисовать фрагмент.
   2. Удерживайте Ctrl+ЛКМ и протащите курсор, чтобы указать фрагмент.
   3. Отпустите Ctrl+ЛКМ, чтобы подтвердить созданный фрагмент.

3. Как только вы подтвердите второй фрагмент, появится предварительный просмотр моста. При необходимости измените его позицию.

4. Отрегулируйте кривизну моста с обеих сторон и при необходимости нажмите Гладкость моста.

5. Нажмите Построить мост, чтобы подтвердить создание моста.

Рис. 94 Слева направо: исходные поверхности, предварительное изображение моста, действительный мост.

Рис. 95 Задание фрагментов. Правильные фрагменты способны восстановить исходную геометрию.

В таблице ниже перечислены возможные действия, соответствующие параметрам и командам этого инструмента.

Подготовьте края, удаляя неровности	Установите флажок Сначала сгладить края
Сохранять исходную геометрию (Рис. 95)	Снимите флажок Сначала сгладить края
Сгладить поверхность моста	Используйте ползунок Гладкость моста,
Изменить позицию предварительного просмотра моста	Перетащите квадратные элементы управления, удерживая Ctrl
Отрегулируйте натяжение моста	Используйте интерактивные ползунки Кривизна (начало, конец)
Удалить предварительный просмотр моста	Нажмите клавишу Delete

[3]	Обычно мост проходит между двумя фрагментами одного отверстия. В сложных случаях вы можете использовать фрагменты на разных отверстиях или краях.

Сглаживание или сохранение краев

Сглаживание краев не всегда полезно. Если мост не смог воссоздать исходную геометрию, попробуйте выполнить одно или несколько действий из следующего списка:

• Снимите флажок Сначала сгладить края.
• Используйте малые или средние значения ползунка Гладкость моста (Рис. 96).
• Правильно выбирайте фрагменты.

Рис. 96 Малые значения гладкости слева и максимальные справа.

Автоматическое заполнение дырок

Для быстрого и автоматического заполнения отверстий используйте алгоритм Заполнение дырок на панели Команды. Алгоритм обрабатывает только дырки с периметрами ниже порогового значения, указанного в max_hole_len (максимальная длина периметра отверстия в миллиметрах).

Нажмите кнопку , чтобы получить доступ к этому параметру.

Рис. 97 Автоматический алгоритм заполнения дырок: исходная модель слева, обработанная справа

Правка дырок

В отличие от Мостов, вкладка Дырки заполняет отверстия плоскостью.

1. Откройте Править дырки из боковой панели.

2. Выберите вкладку Дырки. Отобразится список дырок, обнаруженных на поверхности. Эти дефекты отсортированы по длине их периметра.

3. Выберите дырку в окне 3D Вида или установите флажок рядом с ней в списке. Artec Studio выделит эти дырки красным (см. Рис. 98).

   Примечание

   Если выбран параметр Перемещать камеру в выделенную область, модель автоматически повернется, чтобы отобразить выбранное отверстие.

   Подсказка

   Используйте кнопки Выделить все и Снять выделение на панели для выделения/снятия выделения со всех границ соответственно.

4. Нажмите Заполнить дырки, чтобы исправить вашу модель.

5. Нажмите Применить, чтобы подтвердить результаты. Если результаты не удовлетворительны, используйте кнопку для отмены последних изменений.

Рис. 98 Две дырки отмечены для исправления

Рис. 99 Результат работы алгоритма Заполнить дырки

Если вы попытаетесь выйти из режима Править дырки без принятия изменений, программа запросит подтверждение.

Упрощение полигональной структуры

Модель, полученная после алгоритма склейки, может быть не совсем оптимальной для некоторых приложений, поскольку содержит большое количество полигонов. Это увеличивает объем памяти, занимаемый моделью, и затрудняет ее дальнейшую обработку. Для того чтобы оптимизировать размер модели, сохраняя точность, воспользуйтесь алгоритмом Упрощения полигон. структуры.

Рис. 100 Упрощение полигональной структуры: исходная модель слева, оптимизированная справа

Выделите модель и откройте панель Команды. Доступно два алгоритма упрощения.

Стандартный алгоритм

Откройте выпадающую вкладку настроек алгоритма, нажав на кнопку рядом с названием Упрощение полигон. структуры. Выберите подходящий для вас способ обработки (определяется значением параметра stop_condition — «критерий остановки»):

Accuracy

— оптимизирует модель с сохранением заданной точности: параметр error задает максимально допустимое отклонение оптимизированной модели от исходной (в миллиметрах), по достижении которого процесс оптимизации прекращается.

Remesh

— выполняет простую оптимизацию полигональной структуры, удаляя треугольники, длина ребер которых не превышает значение параметра remesh_edge_thr (в миллиметрах).

Triangle_quantity

— упрощает модели до заданного количества треугольников, определяемого параметром tri_num. Алгоритм минимизирует отклонение получаемой модели от исходной, но финальное значение этого отклонения неизвестно до завершения обработки. Используйте данный метод, когда вы знаете, сколько треугольников должна иметь финальная модель.

Совет

Чтобы определить количество треугольников, дважды нажмите на соответствующую модель из списка на панели Рабочая область (см. Рис. 52).

UV_Triangle_quantity

— алгоритм аналогичен Triangle_quantity, но предназначен для использования на моделях, текстурированных методом Атлас (см. Применение текстуры (Последовательность)). Метод не только упрощает полигональную сетку, уменьшая количество треугольников, но и сохраняет текстуру модели.

UV_Vertex_quantity

— упрощает текстурированную модели до заданного количества вершин, определяемого параметром vrt_num.

Совет

Поскольку UV-методы имеют свойство незначительно уменьшать разрешение текстуры, рекомендуется использовать их только когда недоступны сырые сканы. В общем случае, лучше упрощать модели, используя один из обычных методов, а затем снова применять текстуру.

Первые три метода имеют дополнительные параметры:

keep_boundary

— сохраняет границы модели. Упрощение сетки на границах скана может вызвать искажение их геометрии. Так, если сохранение геометрии границ более важно, чем упрощение полигональной структуры, то выберите из списка значение Вкл. В противном случае выберите Выкл, и алгоритм упростит полигональную структуру на границе.

max_neighb_normals_angle

— угол между нормалями двух соседних граней. Вы можете указать угол (по умолчанию 120°) для предотвращения появления вырожденных треугольников. Если величина угла в некоторых областях превосходит указанную величину, то алгоритм оставит неизменной полигональную структуру в этой области. Важно отметить, что стандартное значение пригодно для большинства случаев.

Рис. 101 Опции, управляющие видом границ: keep_boundary включена (слева) и выключена (справа).

После окончания настройки алгоритма запустите его, нажав кнопку Применить.

Примечание

Оптимизация сетки может быть достаточно длительной операцией, в случае если параметры исходной и оптимизированной моделей сильно отличаются (например, если в режиме Accuracy задано большое значение отклонения, или если в режиме Triangle_quantity требуемое количество полигонов намного меньше числа полигонов в исходной модели). Операция может окончиться неудачей из-за недостатка оперативной памяти, в случае если исходная модель содержит очень большое количество полигонов. Освободите память, закрыв неиспользуемые приложения и оптимизировав использование памяти в Artec Studio. Подробнее см. Память, История команд и Выборочная загрузка данных проекта.

Быстрое упрощение полигональной структуры

Алгоритм Быстрое упрощение полигон. структуры работает быстрее, чем стандартный. Для того чтобы запустить его, выполните следующие шаги:

1. Откройте выпадающее окно настроек алгоритма, нажав на кнопку рядом с названием Быстрое упрощение полигон. структуры.

2. Укажите в поле tri_num необходимое количество треугольников в результирующей модели. Число треугольников в исходной модели можно посмотреть дважды кликнув на текущую модель на панели Рабочая область.

3. Установите нужное значение опции force_constraints:

   • Если она выключена (Выкл), то значение, указанное в поле tri_num, остается неизменным.
   • Если эта опция включена (Вкл) и алгоритм не может создать поверхность с указанным количеством треугольников (tri_num), то Artec Studio автоматически изменит это значение. Другими словами, улучшение качества финальной поверхности — главная целью.

4. Нажмите Применить, чтобы запустить алгоритм.

Текстурирование

Для сканеров Artec, оборудованных цветной камерой, доступна возможность съемки трехмерных поверхностей с текстурой. Текстурированием называется процесс проецирования текстуры отдельных отснятых кадров на склеенную модель.

Подготовка модели

Чтобы воспользоваться преимуществом наличия текстуры, выполните следующие шаги:

1. Убедитесь, что флажок Не снимать текстуру снят.
2. При необходимости настройте частоту съемки текстурных кадров (см. Режим записи текстур).
3. Не отключайте вспышку сканера.
4. В режиме Предпросмотр отрегулируйте яркость текстуры, используя одноименный ползунок на панели Съемка.
5. Отсканируйте объект, используя любой метод позиционирования. Отснятые текстурные кадры обозначаются буквой «T» в режиме просмотра поверхностей панели Рабочая область (см. Рис. 51, справа).
6. Обработайте данные и создайте 3D-модель, принимая во внимание список в начале главы Обработка данных или Использование Автопилота.
7. Запустите алгоритм упрощения полигональной структуры для полученной модели (см. Упрощение полигональной структуры). Это позволит ускорить операцию текстурирования.
8. Воспользуйтесь панелью Текстура для наложения текстуры на модель.

Применение текстуры (Последовательность)

Полученная после склейки трехмерная модель не содержит информации о текстуре. Чтобы применить текстуру на модель, выполните следующие действия:

1. Откройте панель Текстура

2. Выберите модель модель из первого списка (см. Рис. 102); Artec Studio будет текстурировать эту модель

3. Выберите во втором поле сканы, из которых была построена модель (эти сканы содержат необходимые текстуры)

4. Далее вам необходимо выбрать метод применения текстуры к модели. Доступно два метода:

   • Предпросмотр (карта треугольников)
   • Экспорт (текстурный атлас)

5. Выберите необходимый Размер выходной текстуры [4] и другие опции при необходимости (Дополнительные настройки)

6. Нажмите Применить, чтобы запустить процесс текстурирования [5]

7. Наконец, когда текстура готова, откорректируйте ее, если необходимо.

[4]	Текстурирования с разрешением 16K (16384x16384) доступно, только если ваша видеокарта имеет как минимум 3 ГБ видеопамяти.

[5]	В целях оптимизации использования ресурсов компьютера перед текстурированием из оперативной памяти выгружаются все поверхности, кроме тех, что необходимы для текстурирования. Более подробно выборочная загрузка данных проекта описана в разделе Выборочная загрузка данных проекта.

Чтобы уменьшить или увеличить разрешение (Размер выходной текстуры) уже примененной текстуры, вы можете применить ее заново в несколько раз быстрее, используя опцию Экспорт (переиспользование карты UV).

Рис. 102 Выбор метода текстурирования и настройка его параметров

Предупреждение

Не рекомендуется накладывать текстуру на модели, геометрия или положение которых претерпели значительные изменения. Алгоритм наложит текстуру некорректно, если вы ранее совершили любое из следующих преобразований:

• Позиционирование или преобразование модели относительно ее исходных сканов
• Нежесткая сборка
• Удаление крупных частей модели

Все эти операции производите только после текстурирования.

Режимы

Таблица 14 Сравнение методов наложения текстуры

Режим	Искажения текстуры	Скорость	Кол-во текстур	Управление разрешением текстуры
Для предпросмотра	Пропорции треугольников искажаются	Быстрый	Одна и более	Настройка размера треугольников и разрешения изображения текстуры
Для экспорта	Пропорции треугольников сохраняются	Медленный	Только одна	Настройка разрешения изображения текстуры

Текстурирование для предпросмотра (карта треугольников)

Метод Предпросмотр переносит все текстурированные треугольники на квадратное изображение текстуры (или серию изображений). Вы можете настроить Размер треугольников (в пикселях) [6], используя одноименный ползунок (см. Рис. 103, справа). Размер выходной текстуры можно выбрать из выпадающего списка (максимальный размер текстуры ограничен возможностями установленной видеокарты). При изменении размеров треугольников/текстур в поле Оценка будет отображаться ожидаемое количество текстур, однако, реальное количество их может немного отличаться.

[6]	Размер треугольника задается числом пикселей на сторону треугольника.

Текстурирование для экспорта (текстурный атлас)

Метод Экспорт разрезает поверхность на фрагменты, затем разворачивает их на плоскость и размещает на изображении указанного размера (см. Рис. 103 (середина) и Рис. 60 в Отображение границ текстурного атласа). Этот метод требует больше времени, чем метод Предпросмотр, но получаемая текстура гораздо более удобна для последующего ручного редактирования.

Рис. 103 Методы наложения текстуры: модель с примененной текстурой (слева), пример текстурного атласа (в середине) и образец карты треугольников (справа). Последний покрывает только часть поверхности модели (остальные два изображения не показаны)

Дополнительные настройки

Если вам необходимо скорректировать текстуру с помощью алгоритмов автоматического ретуширования, вы можете выбрать следующие опции:

Восстанавливать недостающую текстуру

Этот параметр позволяет применять текстуру к областям, в которых отсутствует информация о ней, растягивая текстуры из соседних областей.

Удалять метки

Удалять метки подобен ретушированию. Он закрашивает метки, применяя информацию об окружающей текстуре (метки используются для облегчения сканирования — см. Сканирование с помощью меток). Данная опцию имеет смысл, если вы активировали remove_targets перед получением этой модели склейкой (см. Создание моделей (Склейка)).

Включить нормализацию текстуры

Включить нормализацию текстуры призвана компенсировать неравномерное освещение, вызванное перемещением вспышки сканера во время съемки. Не рекомендуется снимать этот флажок.

Уменьшить блики

Опция Уменьшить блики предназначена для устранения бликующих участков на текстуре. Эта опция доступна только для Текстурирование для экспорта (текстурный атлас) и требует множества текстурных кадров, снятых с разных углов.

1. Проверьте, содержат ли исходные сканы достаточное количество кадров (особенно отмеченных буквой «Т»). При необходимости увеличьте частоту текстурных кадров и отсканируйте заново.
2. Поставьте флажок Уменьшить блики.
3. При необходимости отрегулируйте ползунок Уровень уменьшения. Избегайте крайних величин.

Подсказка

Уменьшение бликов - это времязатратный алгоритм. Если вы планируете получить текстуру с высоким разрешением, мы советуем сначала настроить параметры на низкие значения (например, 512 x 512), а затем повторно применить текстуру с требуемым значением Размера выходной текстуры.

Корректировка текстуры

По завершении текстурирования текстуру на модели можно скорректировать (см. Рис. 105).

Рис. 104 Наглядное представление оттенка, насыщенности и яркости

Следующие параметры текстуры можно скорректировать с помощью соответствующих ползунков (см. Рис. 104 для наглядной иллюстрации):

• Яркость
• Насыщенность
• Оттенок
• Контраст
• Гамма-коррекция

Рис. 105 Корректировка текстуры

Исходное положение ползунка Оттенок соответствует текущему оттенку текстуры. При перетаскивании ползунка влево или вправо придаваемый модели оттенок на круговой палитре перемещается по часовой стрелке или против соответственно.

По окончании редактирования нажмите кнопку Применить, чтобы перенести полученную текстурированную модель на панель Рабочая область.

Чтобы снова открыть диалог корректировки текстуры, выполните следующие действия:

1. Выберите текстурированную модель в Рабочей области.
2. Нажмите ПКМ для вызова контекстного меню.
3. Выберите команду Корректировка текстуры из списка.

Кисть восстановления текстуры (ручная ретушь)

С помощью Кисти восстановления текстуры можно вручную отретушировать участки модели, на которых нет текстуры. Этот инструмент построен на том же алгоритме, что и опция Восстанавливать недостающую текстуру, описанная в подразделе Применение текстуры (Последовательность). Для закраски областей с отсутствующей или некорректной текстурой алгоритм ретуширования использует текстуру с соседних участков. На левой иллюстрации Рис. 106 изображен небольшой дефект текстуры: след от маркера на фигурке. Результат восстановления текстуры на этом участке виден на Рис. 106 (справа).

Рис. 106 Кисть восстановления текстуры: до применения (слева) и после (справа)

Для запуска инструмента и восстановления текстуры выполните следующие шаги:

Подсказка

Поскольку в этом инструменте недоступна функция отмены, рекомендуется прежде сделать резервную копию вашей модели, выбрав команду Дублировать сканы из контекстного меню.

1. Отметьте модель, текстурированную для Экспорта с помощью флага .

   Важно

   Данная версия Artec Studio не поддерживает восстановление текстуры на моделях, текстурированных для Предпросмотра (карта треугольников), и на участках любых моделей, корректированных Кистью удаления деталей.

2. Откройте панель Редактор, нажав соответствующую иконку на боковой панели инструментов.

3. Выберите Кисть восстановления текстуры.

4. Удерживайте нажатой клавишу Ctrl, одновременно используя Колесо прокрутки или клавиши [ и ], чтобы настроить размер инструмента. Размер инструмент не должен быть больше размера участка, текстура которого нуждается в корректировке.

5. Закрасьте интересующий участок с помощью ЛКМ, одновременно удерживая нажатой клавишу Ctrl, таким образом, чтобы инструмент (круг или пятно) проходил только по проблемной области. Старайтесь не касаться соседних участков. Используйте Снять выделение, чтобы очистить все выделенные области.

6. Повторите предыдущий шаг при необходимости.

7. Нажмите кнопку Применить, чтобы принять изменения или закройте панель, чтобы отклонить их.

Примечание

Если вы выделите область, количество полигонов в которой превышает значение, указанное в диалоге настроек (Предупреждения), появится сообщение с предложением либо игнорировать введенное значение, что подразумевает более длительную обработку, либо отменить операцию.

Подготовка моделей к экспорту

Перемещение, вращение и масштабирование (Преобразование)

Инструмент Преобразование позволяет перемещать, вращать, масштабировать и отражать объекты относительно осей глобальной системы координат.

Для активации этого инструмента, откройте панель Редактор и выберите Преобразование или нажмите клавишу T. Откроется панель с тремя вкладками, соответствующими различным режимам изменения положения объекта в глобальной системе координат. Название активного в данный момент режима отображается в нижней части экрана 3D вида.

Чтобы отменить изменения внутри инструмента, используйте кнопку Сбросить. Artec Studio применит изменения, когда вы выйдете из инструмента. Используйте кнопку (Отменить) на панели Рабочая область или нажмите Ctrl+Z, чтобы сбросить изменения после закрытия инструмента.

Подсказка

Чтобы быстро переместить объекты в начало координат и выровнять с областью просмотра камеры, нажмите кнопку Автопозиционирование.

Перенос

Для активации режима переноса, нажмите вкладку Перенос или клавишу T. На панели Редактор появятся три текстовых поля с координатами текущего центра локальной системы координат (в миллиметрах). Начальное положение локальной системы координат — в центре глобальной. Чтобы переместить объект, выполните любое из следующих действий:

• Введите новые значения координат локальной системы в текстовые поля панели Редактор. Для изменения положения только вдоль определенной оси предварительно нажмите соответствующую клавишу X, Y или Z.

• Перемещайте объект в окне 3D вида, потянув соответствующий элемент управления (см. Рис. 107):

  • Квадрат в центре, чтобы перемещать его свободно
  • Стрелку, чтобы переместить его вдоль определенной оси
  • Линии между стрелками, чтобы переместить его вдоль двух осей одновременно

Примечание

Если это упростит ориентацию объекта, вы можете сначала указать новое положение для центра локальной системы координат с помощью двойного щелчка мыши в нужной точке поверхности в окне 3D вида.

Рис. 107 Элемент управления в режиме переноса

Вращение

Для активации режима вращения откройте вкладку Вращение или нажмите клавишу R. На панели Редактор появятся три поля ввода с углами Эйлера. Изначально значения всех углов равны нулю. Чтобы повернуть объект, выполните одно из следующих действий:

• Введите новые значения углов (в градусах) в текстовые поля панели Редактор.
• Потяните один из круглых элементов управления (см. Рис. 108), чтобы повернуть объект. Нажатие клавиши, соответствующей необходимой оси (X, Y или Z), позволит скрыть элементы управления остальных осей.

Примечание

Если это упростит ориентацию объекта, вы можете сначала указать новое положение для центра локальной системы координат с помощью двойного щелчка мыши в нужной точке поверхности в окне 3D вида.

Рис. 108 Элемент управления в режиме вращения

Масштабирование

Для активации режима масштабирования откройте вкладку Масштабирование или нажмите клавишу S. На панели Редактор появится единственное поле ввода с текущим значением масштаба (1.000). Есть два способа изменения масштаба объекта:

• Введите новое значение масштаба в поле ввода.
• Переместите центр элемента управления (Рис. 109) или один из eго круглых концов в окне 3D вида.

Рис. 109 Элемент управления в режиме масштабирования

Размещение объекта на координатных плоскостях (Позиционирование)

Разместить модель на одной из координатных плоскостей вам может понадобиться по разным причинам (напр., для подготовки к измерениям, экспорту, снятию снимков экрана, а также по эстетическим соображениям и т. д.). Вместо подгонки положения модели с помощью режимов Вращение и Перенос инструмента Преобразование вы можете использовать специальный инструмент Позиционирование. Для его использования выполните следующие шаги:

Совет

Опция Включить автоматическое удаление опоры может оказаться полезной для автоматического размещения сканов после завершения сканирования (см. Удаление опоры, или опорной поверхности).

Рис. 110 Позиционирование модели в глобальной системе координат

1. Откройте Редактор из боковой панели инструментов и нажмите кнопку Позиционирование или клавишу P.

2. Убедитесь, что показана сетка координатных осей. В противном случае нажмите G или выберите команду Сетка на панели режимов 3D.

3. Выберите координатную плоскость, на которой вы хотите разместить модель, выбрав одну из следующих опций: XOY, или YOZ, или ZOX. Важно отметить, что вы можете пропустить это действие и вернуться к нему после шага 3.

4. Отметьте с помощью ЛКМ как минимум три точки на поверхности, и плоскость, проходящая через центр этого множества точек, построится автоматически (см. Рис. 110). При этом выполняются следующие условия:

   1. Указание каждой дополнительной точки ведет к перестроению плоскости. В любой момент вы можете нажать на кнопку Удалить точки, чтобы указать их заново.

      Примечание

      Три точки определяют плоскость. Однако, при работе с неплоскими поверхностями трех точек может оказывается недостаточно. В этом случае, чем больше точек вы укажете, тем точнее расположится плоскость.

   2. В дополнение к плоскости, проходящей через центр масс множества указанных точек, начало координат тоже переместится в эту точку.

   3. Это положение начала координат регулируемое, как описано выше.

5. Если необходимо, инвертируйте направление осей координат нажатием кнопки Инвертировать Z для плоскости XOY, Инвертировать X для плоскости YOZ и Инвертировать Y для плоскости ZOX.

6. Подгоните положение модели относительно центра координат, если потребуется:

   1. Shift + ЛКМ для вращения модели вокруг оси, в данный момент являющейся нормалью к плоскости.
   2. Shift + ПКМ для перемещения модели вдоль плоскости в фиксированном направлении.
   3. Shift + ЛКМ + ПКМ для свободного перемещения по плоскости.

7. Нажмите Применить, чтобы зафиксировать положение модели на указанной плоскости или закройте панель, чтобы отменить позиционирование.

Чтобы отменить изменения положения объекта, нажмите на панели Рабочая область или примените Ctrl+Z.

Передовые приемы

Автоматическая обработка

См.также

Использование Автопилота

Автоматическая обработка — специальный режим панели Команды, позволяющий сократить время и упростить обработку. Нажатием одной кнопки можно запустить все алгоритмы постобработки из панели Команды (Грубую и Точную и Глобальную регистрацию; Быструю, Гладкую и Четкую склейку; Фильтр мелких объектов или Удаление полигон. шума, Заполнение дырок, Упрощение полигон. структуры, Ретриангуляцию и Сглаживание).

Рис. 111 Раскрывающееся меню автоматического режима

Для переключения из ручного режима в автоматический откройте панель Команды и выберите из выпадающего списка опцию Авто. Для того чтобы раскрыть список доступных опций, нажмите кнопку рядом с кнопкой Пуск!. Обратите внимание, что Глобальная регистрация, Быстрая склейка и Фильтр мелких объектов включены по умолчанию. Чтобы выполнить и другие действия автоматически, выберите опцию Вкл напротив требуемой команды, либо Выкл, чтобы исключить команду из списка автоматического выполнения. Для запуска автоматического режима нажмите кнопку Пуск! или комбинацию клавиш Ctrl + G.

Все настройки и параметры алгоритмов принимают значения, заданные на странице ручного режима. Для их изменения необходимо переключиться в Ручной режим, произвести корректировки, вернуться и запустить автоматическую обработку — все настройки будут применены.

Имейте в виду, что алгоритмы выполняются именно в той последовательности, в которой они расположены в списке: начиная с Грубой последовательной регистрации и заканчивая Ретриангуляцией. Это означает, что если вы хотите запустить, например, Фильтр мелких объектов перед Быстрой склейкой или Глобальной регистрацией, то вам необходимо сделать это вручную.

В отличие от ручной обработки, автоматическая не требует постоянного внимания пользователя, поэтому более удобна при обработке больших объектов: достаточно настроить необходимые параметры, запустить обработку и оставить систему на некоторое время. Авторежим также может успешно использоваться для обработки объектов любого размера, уменьшая количество необходимых действий для получения результата.

Отражение

Artec Studio позволяет отразить 3D-данные. Приложение использует локальный центр вращения в качестве центра отражения (см. Глобальная система координат и центр вращения). Если он не задан, Artec Studio использует глобальный центр координат.

Чтобы отразить модель, выполните шаги:

1. Откройте Редактор
2. Откройте Преобразование
3. Выберите вкладку Отражение
4. При необходимости дважды щелкните модель, чтобы указать центр вращения
5. Выберите ось для отражения объекта вдоль нее. Нажмите соответствующую кнопку, например, Вдоль оси Y.

Рис. 112 Отражение в действии.

Чтобы отменить изменения, используйте кнопку Сбросить. Подробности см. в Перемещение, вращение и масштабирование (Преобразование).

Изотропная ретриангуляция

Примечание

Не путайте его с параметром remesh в Упрощение полигон. структуры.

Изотропная ретриангуляция — это операция, которая изменяет 3D-модель таким образом, что треугольники новой можели имеют одинаковый размер. Программные пакеты, в которых планируется использовать модели из Artec Studio, могут предъявлять эти требования.

Алгоритм создает изотропную модель, но не обязательно уменьшает число полигонов. Однако, часто выходной файл получается меньше исходного, благодаря треугольникам равной формы.

Рис. 113 Изотропная ретриангуляция в действии: исходная модель слева, обработанная справа

Чтобы получить модель равномерной структуры,

1. Отметьте модель, используя флажок
2. Откройте панель Команды
3. Найдите раздел Изотропная ретриангуляция
4. Нажмите и укажите resolution при необходимости
5. Нажмите Применить.

Инвертирование нормалей

Направление нормалей определяет видимость поверхности в 3D-графике. Узнайте, как отобразить нормали объекта в окне 3D вида Artec Studio, см. Отображение нормалей и границ.

Команда Инвертировать нормали позволяет «вывернуть модель наизнанку». Эта операция может быть полезной, когда вам необходимо изготовить некоторые парные делали, как пресс-формы; или получить модель по ее слепку (например, превратить слепок ступни в обувную колодку, см. Рис. 114).

Рис. 114 Применение инвертирования нормалей: получение модели ступни (справа) из ее слепка (справа)

Чтобы инвертировать нормали на определенной модели,

1. Отметьте модель, используя флажок
2. Откройте панель Команды
3. Найдите раздел Инвертирование нормалей
4. Нажмите Применить.

Исправление ошибок триангуляции

Некоторые алгоритмы могут привносить ошибки триангуляции в результирующую модель. К таким ошибкам относятся:

Изолированные вершины

— точки, не являющиеся вершинами ни одного из треугольников

Вершины с совпадающими координатами

— вершины, которые имеют одинаковые координаты

Грани с некорректными вершинами

— треугольники, указывающие на несуществующие вершины

Вырожденные грани

— треугольники, у которых как минимум две вершины из трех совпадают.

Грани с одинаковыми ссылками

— грани, у которых набор вершин полностью совпадает

Ребра, общие для трех и более граней

— ребра, принадлежащие трем или более граням

Грани с неверной ориентацией

— грани, направление нормалей которых противоположно направлению нормалей соседних граней

Для того чтобы исправить эти ошибки, выберите модель на Рабочей области с помощью флажка и нажмите кнопку Ctrl + R или выберите команду меню Окно ‣ Исправление дефектов. Если алгоритм не обнаружит ошибок триангуляции, то Artec Studio сообщит пользователю, что поверхность не содержит дефектов. В противном случае в открывшейся панели Дефекты появится список исправляемых дефектов, из тех, что приведены выше. В колонке рядом с названиями дефектов будет указано количество дефектов определенного типа, обнаруженных в модели. Вы можете отметить все типы дефектов, нажав кнопку Вкл. все. При этом на модели цветными точками будут отображены дефектные вершины и треугольники. Вы можете отключить отображение дефектов какого-либо типа, сняв значок выделения рядом с соответствующим названием, или выключить отображение всех дефектов кнопкой Выкл. все. Для того, чтобы исправить дефекты, нажмите кнопку Исправить все. Нажмите кнопку Применить, чтобы принять изменения.