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点群データを処理する流れを解説

取り込んだ情報を適切な情報として利用できるまでの処理方法をご紹介します。

・対象物の情報を取得する

まずは対象物の情報を取り込む必要があるため、3Dスキャナーを使って計測を行い、情報を取得します。専用処理ソフトに取得した点群データを取り込んだら、変換や除去作業を進めていきます。

・不要な情報を除外する

対象物を取り込む際に、デスクや周辺にあるものなど不要なものまで取り込んでいる場合があります。精度の高い情報にするためには、ノイズと呼ばれる不要な情報を削除する必要があります。作業はシンプルで、ソフト上で削除したい部分を選択して削除を行います。

・様々な角度の情報を合成する

取り込みの際は、一点からではなく様々な方向から計測したデータを取得します。そのため、複数の角度から計測して取得したデータを重ねて位置合わせを行う必要があります。この位置合わせが正確に行われなければ、精度の高いデータを作成できません。対象物が単調な形状の場合、ソフト上での位置合わせが難しくなります。3Dスキャナーの種類によっては、形状や位置を認識するためのマーカーを貼り付ける機能が備わっています。ソフト上での位置合わせが難しくなる場合は、マーカー機能を搭載している機器を選ぶのがポイントです。

・メッシュデータに変換する

余分な情報の削除や位置合わせが完了したら、点群データを線で結んで三角形を作り、面を貼ったSTLデータやポリゴンデータなどへ変換を行います。多くのソフトでは、エクスポートを選択することで変換が可能です。

メッシュデータを処理する流れを解説

ここからは、情報の処理方法をご紹介します。先述した変換の完了後は別の専用ソフトで処理を行っていきます。

・スムージングで表面を滑らかにする

スキャナーで取得した情報は、形状が複雑なほどノイズが原因となって表面に段差が生じます。その場合はスムージング処理を行うことで、表面を滑らかに整えることができます。角度やエッジの長さ、精度などを調節することで処理を行っていきますが、一つ注意点があります。それは、滑らかにしすぎてしまうと実物のサイズや形状との誤差が、大きくなってしまうことです。例えば実物では角があるのにデータ上では丸くカーブしてしまう、といったことが挙げられます。

・穴埋めで欠損部を処理する

スキャナーはレーザーや光の反射を利用して情報を取得するため、光が届かない入り組んだ箇所の取り込みを苦手としています。そのため、ソフト上で穴埋め作業をする必要があります。欠損部の形状を予測し、他の箇所と滑らかにつながるように処理を行います。

・ブリッジで面と面をつなぐ

全周が囲まれていない形状の情報処理時に発生する作業です。面と面の端をつなぎ合わせて形状を作成していきます。

・データの表裏を反転させる

取り込んだ情報にも表裏が存在するため、逆になっている箇所は反転作業が必要です。

・要素を抽出して境界を編集する

機器を利用して取り込んだ情報は穴や平面が認識されていないため、これらの要素を抽出する必要があります。また、境界の編集も必要に応じて行います。

・自動クリーニングを実施する

処理作業は自動クリーニングによっても実施可能です。修復の工数を削減したい場合は取り入れてみると良いでしょう。ただし、すべてを正確にクリーニングできるわけではありませんので、手動作業の補助としての導入をおすすめします。