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Inhaltsverzeichnis

  1. Willkommen zu DAVID (help_welcome_de.htm)
  2. Kamera-Kalibrierung (help_camera_calibration_de.htm)
  3. 3D-Laser-Scannen (help_3d_scanning_de.htm)
  4. Shape Fusion (help_shape_fusion_de.htm)
  5. Häufig gestellte Fragen (FAQ) (help_faq_de.htm)
  6. Allgemeine Hinweise/Tipps (help_hints_de.htm)

Shape Fusion




DAVID-Shapefusion ermöglicht die Ausrichtung und das Zusammenfügen von 3D-Scans, die aus unterschiedlichen Sichtrichtungen aufgenommen wurden. Es ist mehr als nur ein gewöhnliches Stitching-Tool, denn es kombiniert

Das Ergebnis ist ein geglättetes 360-Grad-Dreiecksnetz Ihres 3D-Modells.

Die folgenden Schritte werden Sie durch den Shapefusion-Dialog von DAVID führen:

  1. Als erstes müssen Sie ein oder mehrere Scans Ihres Modells zur Eingabeliste (Input Scans) hinzufügen, indem Sie auf "Add..." klicken:



  2. Falls DAVID mehr als ein Oberflächensegment in Ihrem Scan erkennt, erscheint ein "Surface Filter" Dialogfenster:



    Indem Sie den Schieberegler des Dialogs von links nach rechts bewegen, können Sie auswählen, welche Segmente entfernt werden und welche übernommen werden sollen. Das 3D-Fenster zeigt eine Vorschau des Ergebnisses. Zu löschende Segmente werden in rot, zu übernehmende in grün angezeigt:



    (Der selbe Dialog wird erscheinen, wenn Sie Ihr fusioniertes Ergebnis speichern wollen.)

  3. Nachdem Sie alle Scans in die Liste eingefügt haben, drücken Sie den Knopf "Arrange" (anordnen), um sie nebeneinander anzuordnen:


  4. Der nächste Schritt ist das Aneinander-Ausrichten Ihrer Scans.
    Drücken Sie den Knopf "Align", um den "Registration Dialog" von DAVID-Shapefusion aufzurufen:



    Hier können Sie zwischen sechs verschiedenen Registrierungsmodi für die paarweise Oberflächenausrichtung wählen:
    "Free rotation", "Rotation around x-axis", "Rotation around y-axis", "Rotation around z-axis", "Manual alignment" und "Only fine registration". Mit dem ersten Modus "Free rotation" führt der Computer eine grobe Registrierung zwischen zwei Scans durch, ohne irgendwelche Beschränkungen bzgl. Rotation oder Translation. Genauer gesagt sucht die Software nach derjenigen relativen Pose zwischen zwei Scans, die eine maximale Kontaktfläche aufweist. Dies funktioniert in den meisten, aber nicht in allen Fällen. Die nächsten drei Registrierungsmodi sind dem ersten sehr ähnlich, außer dass die relative Pose zwischen den Scans beschränkt ist. Der Modus "Rotation around y-axis" z.B. nimmt an, dass Ihr Objekt um die Y-Achse des Referenz-Koordinatensystems gedreht wurde und nicht entlang der Y-Achse transliert wurde (die Y-Achse ist die senkrechte Achse, wenn Sie DAVID zum Scannen benutzt haben). Aber das Rotationszentrum bleibt beliebig, d.h. dass Sie keinen Drehteller benutzen müssen, sondern das Objekt zwischen den Scans einfach per Hand drehen können.
    Nachdem Sie den Registrierungsmodus gewählt haben, wird Sie der Registrierungsdialog durch den Ausrichtungsprozess führen.

  5. Im Fall unserer Beethoven-Büste haben wir die Büste um die Y-Achse gedreht, und wählen daher den Modus "Rotation around y-axis" aus.

  6. Nun erwartet Schritt 1, dass Sie auf den Scan klicken, den Sie ausrichten möchten. Nachdem Sie auf den entsprechenden Scan im 3D-Fenster geklickt haben, wird dieser von einer roten Box umschlossen:



  7. Klicken Sie nun auf einen zweiten Scan, an den Sie den ersten ausrichten möchten...



    Eine grobe Registrierung läuft nun ab. Nach wenigen Sekunden sind die beiden Scan ausgerichtet:



  8. Wiederholen Sie einfach diese Prozedur für die anderen Scans. Anschließend sollte Ihr 3D-Modell ungefähr so aussehen:

      

    Bedenken Sie, dass die Oberflächenausrichtung sehr präzise sein muss, um im anschließenden Verschmelzungsprozess ein gutes Ergebnis zu erreichen. Einer präzise Ausrichtung erkennt man daran, dass es an vielen Stellen Oberflächendurchdringungen gibt, d.h. die Farbe der überlappenden Oberflächen im 3D-Fenster sollte flackern, wenn Sie das Objekt drehen.

  9. Falls die Registrierung keine gute Ausrichtung gefunden hat, starten Sie sie einfach erneut. Da die Methode zufallsbasiert arbeitet, steht die Chance gut, dass es beim zweiten oder dritten Versuch besser funktioniert. Falls dies nicht hilft, können Sie den Modus "manual alignment" benutzen oder Sie können die Scans manuell im 3D-Fenster ausrichten und den Modus "Only fine registration" benutzen. Der Modus "manual alignment" erlaubt es, zusammengehörige Punktepaare anzugeben, die nach der Ausrichtung in Kontakt sein sollen:



    In einigen Fällen kann es schwierig sein, zusammengehörige Punktpaare zu selektieren. In diesen Fällen hilft es die Textur des Objektes zu Rate zu ziehen (siehe letzten Abschnitt unter 3D-Laser-Scannen für eine Anleitung, wie man die Textur aufnehmen kann). DAVID-Shapefusion läd die Textur und zeigt sie an, sobald Sie einen Scan mit einer Textur hinzufügen. Falls die Textur keine eindeutig identifizierbaren Oberflächenpunkte enthält, können Sie auch eigene Marker auf das Objekt kleben bevor Sie die Textur aufnehmen.

  10. Nachdem Sie Ihre Scans präzise aneinander ausgerichtet haben, können Sie fusioniert werden. Drücken Sie einfach den Knopf "Fuse", und schon können Sie das Ergebnis ansehen.




      

  11. Das Ergebnis hängt stark von den Parametern "Resolution" (Auflösung), "Smoothness" (Glattheit) und "Removal" (Entfernen) ab. Daher empfehlen wir, verschiedene Einstellungen auszuprobieren. Beginnen Sie mit einer geringen Auflösung (z.B. 100), denn bei geringer Auflösung ist der Fusionsprozess wesentlich robuster gegenüber ungenauen Ausrichtungen, Rauschen und Ausreißern. Eine höhere Auflösung bedeutet auch eine längere Rechenzeit und viel mehr Dreiecke in der Ausgabe. Falls Ihr Fusionsergebnis bei höherer Auflösung löchrig/undicht wird, müssen Sie den Parameter "Smoothness" erhöhen. Auch hier sollten Sie mit einer kleinen "Smoothness" beginnen und den Wert Schritt für Schritt erhöhen, bis das Ergebnis zufriedenstellend ist.

  12. Zum Schluss können Sie mehrfach auf den Knopf "Shrink" (Schrumpfen) klicken, um unsaubere Ränder zu reduzieren.

  13. Der Knopf "Save" (Speichern) öffnet ein neues Dialogfenster, in dem Sie zwischen den Dateiformaten *.OBJ, *.PLY und *.STL wählen können. Sie können außerdem wählen, ob Sie das Fusionsergebnis oder Ihre ausgerichteten und gefilterten 3D-Scans speichern wollen.
    Allerdings steht die Speicherfunktion in der Trial-Version von DAVID-Shapefusion nicht zur Verfügung.

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  2. Kamera-Kalibrierung (help_camera_calibration_de.htm)
  3. 3D-Laser-Scannen (help_3d_scanning_de.htm)
  4. Shape Fusion (help_shape_fusion_de.htm)
  5. Häufig gestellte Fragen (FAQ) (help_faq_de.htm)
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