хмара точок

Хмара точок поверхні тороида.

Хмара точок (англ. Point cloud) - набір вершин в тривимірній системі координат. Ці вершини, як правило, визначаються координатами X. Y і Z і, як правило, призначені для подання зовнішньої поверхні об'єкта.

Хмари точок найчастіше створюються 3D-сканерами. Ці пристрої в автоматичному режимі заміряють велика кількість точок на поверхні об'єкту сканування і часто генерують на виході хмара точок у вигляді цифрового файлу даних. Таким чином, хмара точок являє собою безліч точок, отриманих в результаті 3D-сканування об'єкта.

В результаті процесу тривимірного сканування хмари точок використовуються для багатьох цілей, в тому числі для створення тривимірних CAD-моделей для виробничих деталей, для метрології та контролю якості. а також для безлічі інших цілей, пов'язаних з візуалізацією, комп'ютерною анімацією, рендерингом і додатків масової кастомізації.

Хоча хмари точок можуть бути безпосередньо візуалізовані і перевірені [1]. вони, як правило, не використовуються безпосередньо в більшості 3D-додатків, і тому, як правило, конвертуються в полігональну сітку. моделі з NURBS -Поверхня або CAD-моделі за допомогою процесу, відомого як «реконструкція поверхні» (англ. surface reconstruction).

Одним з додатків, де хмари точок використовуються безпосередньо, є індустріальна метрологія та перевірка якості. Хмара точок, отримане в результаті тривимірного сканування готового промислового виробу, може бути приведено у відповідність з CAD-моделлю цього виробу або навіть іншого хмарі точок, і в результаті порівняння можна виявити відмінності між проектними і фактичними параметрами. Ці відмінності можуть відображатися у вигляді кольорових карт, на яких місця і ділянки відхилень між фактичною і формальною моделлю можуть бути автоматично виділеними певним індикатором. Геометричні розміри і допуски (англ. Geometric dimensions and tolerances) також можуть бути безпосередньо отримані з хмари точок.

Хмари точок можуть використовуватися для подання і візуалізації об'ємних даних, наприклад, в галузі медичної візуалізації. Завдяки використанню хмар точок в цих завданнях досягається мультісемплінг і стиснення даних [3].

У геоінформаційної системі хмари точок є одним з джерел для створення цифрової моделі рельєфу (англ. Digital elevation model) [4]. Хмари точок також можуть використовуватися в цілях отримання 3D-моделі міського середовища [5].

• Ітеративний алгоритм найближчих точок (ICP) - алгоритм, що використовується для зведення до мінімуму різниці між двома хмарами точок.
• MeshLab (англ.) - програмний інструмент з відкритим вихідним кодом. призначений для управління хмарами точок і конвертації їх в тривимірні полігональні моделі.
• PCL (Point Cloud Library) (англ.) - всебічна вільна бібліотека для n-мірних хмар точок і тривимірної обробки геометрії.