Лазерное сканирование (стр. 2 из 4)

g) Искусственная настройка подсветки точек и моделей

h) Сохранение/вызов текущих сцен

i) Сохранение сцены в качестве файла с изображением (screen-shot)

j) Автоматизация при сканировании визирных марок HDS

- Входные форматы:

a) ASCII (XYZ, SVY, PTS, PTX, TXT)

b) Cyclone Object Exchange (COE) (COE Data Transfer Products)

c) BMP, JPEG, TIFF

- Выходные форматы:

a) ASCII (XYZ, SVY, PTS, PTX, TXT)

b) BMP, JPEG, TIFF

c) Cyclone Object Exchange (COE) format (COE Data Transfer Products)

1.3.2 Cyclone-REGISTER - уравнивание облаков точек

В Cyclone-REGISTER есть все функции для быстрого и точного уравнивания облаков точек, сделанных с различных точек съемки. Cyclone-REGISTER автоматически распознает стандартные визирные марки Leica Geosystems HDS, а также связывает сканы по характерным связующим точкам без визирных марок. Это дает возможность оптимального распределения количества точек стояния и визирных марок и экономит время работы в поле и в офисе.

В Cyclone-Register есть две технологии уранивания облаков точек:

Рис. 3 Список точек привязки между сканами

Первая - уравнивание с помощью сканирования и распознавания специальных визирных марок HDS (рис.3). Марки могут быть как квадратными, так и круглыми, приклеивающимися, с магнитным основанием, устанавливаемыми на штатив, сдвоенные на одной вехе - для удобного определения системы координат, с устанавливаемой призмой - для наилучшего взаимодействия с тахеометрическими измерениями. Все они сделаны таким образом, чтобы их можно было просто найти при полевых съемках и однозначно дешифрировать на сканах. Облака точек можно уравнивать в локальную или государственную систему координат с использованием результатов измерений тахеометром на те же визирные марки. Удобный интерфейс уравнивания позволяет отключать или подключать отдельные точки, устанавливать веса, анализировать ошибки - все это служит оптимальному уравниванию.

Рис. 4 Пример «сшивки» сканов по общим точкам

Вторая технология - поиск связующих точек по общим характерным контурам, отображенным в местах перекрытия отдельных сканов (рис.4). Эта технология называется построение связующих по облаку точек (Cloud Constraints). Она позволяет уравнивать облака точек без использования визирных марок. На двух сканах выбираются минимум три общих контурных точки. Программа выделяет некоторую область вокруг этих точек и уравнивает общее геометрическое построение как совокупность всех точек. Оценить результат такого уравнивания можно дважды - по цифровому отчету и по визуальному сравнению наложения двух облаков. В результате появляется новая связь, которая уравнивается также как результаты измерения визирных марок. Подобная технология уменьшает время выполнения съемки в поле и позволяет использовать процесс лазерного сканирования более гибко.

Рис. 5 Отчет с диагностикой результата уравнивания

После каждого уравнивания можно получить детализированный отчет с диагностикой результата уравнивания (рис.5). В статистический отчет включено все полученные ошибки по каждому отдельному элементу уравнивания, по каждому отдельному облаку точек можно узнать общую среднеквадратическую ошибку преобразования координат и углы разворота.

Модульная концепция Cyclone способствует более гибкому подходу для создания оптимального рабочего процесса для любых индивидуальных требований клиента. Cyclone-REGISTER позволяет быстро и надежно уравнять сканы, сделанные с различных позиций, в единую систему координат. Cyclone-MODEL - следующий модуль, предназначенный для обработки облака точек - создание чертежей, трехмерных моделей, измерения, анализа данных, записи отдельных изображений и целых видеофильмов и многое другое.

1.3.3 Cyclone-MODEL - измерения, моделирование и чертежи

Этот модуль дает возможность обрабатывать облака точек, превращая их в объекты для экспорта и импорта в программы САПР, такие как AutoCAD, Microstation, 3dsmax. Cyclone-MODEL - это самая мощная в области обработки трехмерных лазерных измерений, наиболее полная и автоматизированная программа, состоящая из средств измерения, моделирования геометрических объектов для инженерных изысканий, геодезии, архитектуры, строительства и многого другого.

Cyclone™ - это мощная программа с большим набором функций для обработки данных лазерного сканирования, полученных с помощью сканеров серии HDS™. Cyclone предназначен для геодезистов и инженеров для быстрой и точной визуализации, управления, измерения и моделирования трехмерных объектов и сцен. Построенный на базе уникальной объектно-ориентированной архитектуры базы данных типа клиент-сервер, Cyclone является высокопроизводительной платформой для обработки данных лазерного сканирования с максимальной скоростью и точностью.

Управление Уровнем Детализации графического отображения объектов и распределенным обращением к оперативной памяти компьютера – в Cyclone заложена система управления Уровнем Детализации (Level of Detail - LOD) отображаемой графической информации, с помощью которой можно добиться компромисса между быстродействием компьютера и объемом отображаемой информации. Настройки детализации отображения могут быть применены к любым типам объектов (облако точек, цилиндры, поверхности и т.д.). Это очень важная функция особенно при обработке очень больших и сложно структурированных проектов. При отображении удаленных объектов Cyclone генерирует меньше деталей, только для создания визуально-точной картинки. Это дает большой выигрыш в скорости отображения и лучшем использовании оперативной памяти компьютера. Уровень Детализации может быть применен при отображении отдельных сканов, интеллектуального уменьшения количества точек в местах наложения сканов.

Пространственная навигация с использованием трехмерного ограничителя (Limit Box) – данные проекта могут быть поделены на отдельные квадратные или кубические ограничители. Менеджер Limit Box дает возможность быстрой навигации по отдельным частям большой базы данных.

Быстрое Автоматизированное моделирование трехмерных объектов – уникальные и мощные средства Cyclone – определение рядом стоящих точек (region growing) (рис.6) дают возможность быстро и точно создавать трехмерные модели из облаков точек. Функция работает следующим образом: выбирается одна или несколько точек, затем с помощью алгоритма наилучшего размещения Cyclone автоматически находит соседние точки, удовлетворяющие условию построения соответствующей фигуры. И алгоритм работает до тех пор, пока вновь найденные точки не будут удовлетворять условию построения фигуры. Таким образом, можно построить цилиндры (трубы), плоскости, сглаженные поверхности. Алгоритм основан на методе наименьших квадратов и все статистические данные (среднеквадратическое отклонение, среднее и максимальное отклонение от среднего и т.д.) показывают надежность построения модели.

Рис. 6 Пример определения рядом стоящих точек

Корректировка по Таблицам и Интеллектуальное Моделирование Труб – все вновь создаваемые трехмерные модели труб и металлоконструкций можно корректировать в автоматическом режиме по встроенному каталогу стандартных размеров (например, по ГОСТу) (рис.7). Режим Моделирования Труб позволяет помимо построения трехмерной модели добавлять информацию о спецификации труб, идентификаторах линий, толщине труб и изоляции и соответствующие Символьные ключи.

Рис. 7 Каталог стандартных размеров

Виртуальный Топограф (Virtual Surveyor™) для быстрой топосъемки – простая в обучении функция Виртуального Топографа эмулирует процесс накопления полевых данных традиционными геодезическими приборами. Все данные могут быть экспортированы в настраиваемом текстовом формате ASCII для передачи в стандартные программы обработки геодезических данных. Тем самым, можно сказать, осуществляется мечта геодезистов и топографов – получать информацию не выходя из офиса.

Точные топографические модели, Вычисления отклонений от поверхности – в Cyclone есть мощные средства поддержки комплексных топографических моделей с возможностью сглаживания нерегулярных сетей треугольников поверхности, что позволяет уменьшать объемы данных при сохранении точной геометрии. Достаточно легко, непосредственно из облака точек создаются сечения вдоль ломанной или сплайн-линии, а также линии равных высот (изолинии).

Средства измерения отклонений от поверхности дают возможность вычислять объемы перемещаемого грунта для выемки и насыпей. Объемы вычисляются по существующим или предполагаемым поверхностям. Результат вычислений включает объем, контуры, таблицы с разницами высот, определенные через устанавливаемый пользователем интервал. Изменение интервала вычислений позволяет настраивать точность получаемого результата.

1.3.4 Leica Cyclone - VIEWER и VIEWER PRO – измеренияи

визуализация объектов

Cyclone-VIEWER Pro это программа предназначена только для визуализации и измерений. Все функции визуализации и измерений по данным трехмерного лазерного сканирования без необходимости иметь полную лицензию Cyclone. Это возможность распространять базы данных Cyclone пользователям, не имеющим программного модуля Cyclone-MODEL.

Cyclone-VIEWER Pro предоставляет все функции визуализации: вращение, увеличение, навигация, измерения, создание собственных слоев, двумерное черчение по плоскости, а также аннотации и средства импорта и экспорта данных в/из Cyclone, включая облако точек и трехмерные модели.

Cyclone-VIEWER - это версия программы Cyclone, предназначенная только для просмотра баз данных формата '*.imp'. VIEWER - программа, которую можно устанавливать на любой компьютер без лицензии. Это очень хороший способ передавать материалы заказчику или для рекламы без прав изменений и экспорта данных. При просмотре можно видеть, увеличивать и вращать облака точек, модели объектов, промеры, профили и др.