Nuvem de pontos
Introdução
Em geral
Uma nuvem de pontos é um conjunto de vértices em um sistema de coordenadas tridimensional. Esses vértices são comumente identificados como coordenadas X, Y e Z e são representações da superfície externa de um objeto.
As nuvens de pontos geralmente são criadas com um scanner a laser tridimensional. Este instrumento mede automaticamente um grande número de pontos na superfície de um objeto e gera um arquivo de dados com uma nuvem de pontos. A nuvem de pontos representa o conjunto de pontos que o dispositivo mediu.
As nuvens de pontos têm múltiplas aplicações, incluindo modelagem CAD tridimensional de peças fabricadas, inspeção de qualidade em metrologia e muitas outras em aplicações de visualização, animação, texturização e personalização em massa.
Embora as nuvens de pontos possam ser revisadas e texturizadas diretamente,[1] elas normalmente não são usadas dessa forma na maioria das aplicações 3D, pois são convertidas em modelos de malha poligonal ou malhas triangulares irregulares, modelos de superfície NURBS ou modelos CAD por meio de um processo chamado reconstrução de superfície.
Existem diversas técnicas para converter uma nuvem de pontos em uma superfície tridimensional. Alguns procedimentos, como a triangulação de Delaunay ou formas alfa, constroem uma rede de triângulos a partir dos vértices da nuvem de pontos, enquanto outros convertem a nuvem de pontos em um volume voxel e reconstroem a superfície implícita usando um algoritmo de cubos em marcha").[2].
Uma aplicação onde nuvens de pontos são usadas diretamente é metrologia e inspeção industrial. A nuvem de uma peça fabricada é alinhada a um modelo CAD (ou outra nuvem de pontos) e comparada para verificar diferenças. Eles são exibidos como mapas coloridos que fornecem um indicador visual do desvio entre a peça fabricada e o modelo CAD. Dimensões geométricas e tolerâncias também podem ser extraídas diretamente da nuvem de pontos.
As nuvens de pontos também podem ser usadas para representar dados volumétricos, como em imagens médicas. Isso é conseguido usando nuvens de pontos de multiamostragem e compactação de dados.[3].
Em Sistemas de Informação Geográfica, as nuvens de pontos são uma das fontes de dados para construir modelos digitais de terreno.[4].
Referências
- [1] ↑ Rusinkiewicz, S. and Levoy, M. 2000. QSplat: a multiresolution point rendering system for large meshes. In Siggraph 2000. ACM , New York, NY, 343-352. DOI= http://doi.acm.org/10.1145/344779.344940.: http://doi.acm.org/10.1145/344779.344940
- [2] ↑ Meshing Point Clouds A short tutorial on how to build surfaces from point clouds.: http://meshlabstuff.blogspot.com/2009/09/meshing-point-clouds.html
- [3] ↑ Sitek et al. "Tomographic Reconstruction Using an Adaptive Tetrahedral Mesh Defined by a Point Cloud" IEEE Trans. Med. Imag. 25 1172 (2006).
- [4] ↑ From Point Cloud to Grid DEM: A Scalable Approach.: http://terrain.cs.duke.edu/pubs/lidar_interpolation.pdf