Kas ir punktu mākonis?

Datormodelēšana un datorizēta trīsdimensiju grafika paļaujas uz virkni punktu gar virsmu, lai nodrošinātu pareizu atveidojumu. Daudzdimensiju punkti nodrošina datoriem informāciju, kas nepieciešama fiziska objekta atjaunošanai digitālā trīsdimensiju plaknē. Punktus, kas saistīti ar konkrētu modeli, attēlu vai citu grafiku, nosaka X, Y un Z koordinātas. Visas koordinātas, kas attiecas uz šādu attēlu, ir iekļautas jēdzienā, ko sauc par punktu mākoni. Punktu mākoņi attēlo visas koordinātas, kas palīdz ilustrēt trīsdimensiju objekta ārējo virsmu.

Tādas nozares kā ražošana izmanto punktu mākoni reversajai inženierijai, kvalitātes nodrošināšanai, pielāgošanai un produktu dizainam. Izmantojot datorizētās projektēšanas (CAD) modeļus, konkrētu daļu var skenēt un analizēt, lai nodrošinātu precizitāti un standartizāciju. Kad tiek skenēta un pārveidota koordinātu sērija, gatavajai daļai ir jāatbilst CAD modeļiem, kad tiek pārklāti renderējumi. Medicīnas ražošanā līdzīgas 3D modelēšanas izmantošana var palīdzēt pielāgot medicīniskās ierīces konkrētu pacientu vajadzībām. Medicīniskā attēlveidošana, piemēram, 3D datorizētā aksiālā tomogrāfija (CAT), arī izmanto šādas datu saspiešanas metodes, lai pārveidotu un apkopotu attēlus trīs vai četru dimensiju datora modelī.

Punktu mākonis vienatnē nedos objekta datorizētu rekonstrukciju. Tā vietā, lai izveidotu modeli, izmantojot dažādas virsmas rekonstrukcijas metodes, tiek izmantoti punktu mākoņi. Piemēram, trīsstūra tīkla modelis savieno virsotnes, izmantojot virkni trijstūri, lai atveidotu aptuvenu objekta virsmas kontūru. CAD un nevienmērīgi racionālā pamata splaina (NURBS) virsmas modeļi arī parasti tiek saistīti ar dažādiem lietojumiem un virsmas rekonstrukcijas metodoloģijām.

Trīsdimensiju renderēšana nav vienīgā punktu mākoņa izmantošanas iespēja. Renderējot objekta virsmu, krāsas vai faktūras informācijas pievienošana rada četrdimensiju punktu mākoni. Šāda papildu informācija sniedz lietotājiem lielāku veiklību darbā ar rekonstruētiem attēliem un objektu virsmām. Attēli, kuros tiek izmantots punktu mākonis ar krāsu informāciju, ļauj datu apstrādes programmatūrai rekonstruēt reālāku datora modeli.

Lai savāktu skenējumus, lai pārvērstu tos punktu mākonī, ir nepieciešams specializēts aprīkojums, lai sniegtu detalizētu informāciju, kas nepieciešama rekonstrukcijai. Ir nepieciešamas īpašas 3D kameras, lāzerskeneri un citas ierīces, kā arī sava veida apstrādes sistēma, lai interpretētu un renderētu punktu mākoņa datus. Dažas datorprogrammas var renderēt punktu mākoņu modeļus, pamatojoties uz sintētiski ievadītiem mainīgajiem. Sintētiskā punktu mākoņu apstrāde vēl vairāk paplašina datorizētās modelēšanas iespējas ražošanā, medicīnas ierīcēm, datorizētai grafikai filmai un virtuālās pasaules vai virtuālās vides veidošanai.

SmartAsset.