Кіріспе
Үш өлшемді кеңістіктегі дерек нүктелерінің жиынтығы. Нүктелік бұлт – кеңістіктегі дискретті дерек нүктелерінің жиынтығы. Нүктелер үш өлшемді нысан немесе объектіні көрсете алады. Әрбір нүктенің орнына сәйкес Картезиандық координаттары (X, Y, Z) болады. Нүктелік бұлттар көбінесе 3D сканерлер немесе фотограмметриялық бағдарламалық құралдар арқылы жасалады, олар қоршаған объектілердің сыртқы бетіндегі көптеген нүктелерді өлшейді. 3D сканерлеу процесінің нәтижесі ретінде нүктелік бұлттар көптеген мақсаттар үшін қолданылады, оның ішінде өндірілген бөлшектер үшін 3D компьютерлік көмекпен жобалау (CAD) немесе географиялық ақпараттық жүйелер (GIS) модельдерін құру, метрология және сапаны бақылау, сондай-ақ визуализациялау, анимациялау, рендеринг және жаппай бейімдеу сияқты көптеген қолданулар үшін пайдаланылады.
A point cloud is a discrete set of data points in space. The points may represent a 3D shape or object. Each point position has its set of Cartesian coordinates (X, Y, Z). Point clouds are generally produced by 3D scanners or by photogrammetry software, which measure many points on the external surfaces of objects around them. As the output of 3D scanning processes, point clouds are used for many purposes, including to create 3D computer aided design (CAD) or geographic information systems (GIS) models for manufactured parts, for metrology and quality inspection, and for a multitude of visualizing, animating, rendering, and mass customization applications.
Бiрiктiру және тiркеу
Нүктелі бұлттар көбінесе 3D модельдермен немесе басқа нүктелі бұлттармен келістіріледі, бұл процесс нүктелік жиынтықты тіркеу деп аталады. Өнеркәсіптік метрологияда немесе өнеркәсіптік компьютерлік томография арқылы инспекциялау үшін, дайындалған детальдің нүктелі бұлтын қолданыстағы модельмен келістіріп, айырмашылықтарды анықтау үшін салыстыруға болады. Геометриялық өлшемдер мен толеранттарды да нүктелі бұлттан тікелей алуға болады.
3D беттерге көшіру
Нүктелі бұлттарды тікелей көрсетуге және тексеруге болады, бірақ нүктелі бұлттар көбінесе көпбұрыштық торлар немесе үшбұрыштық торлар модельдеріне, біртекті емес рационалды B-сплайн (NURBS) беттік модельдеріне немесе CAD модельдеріне түрлендіріледі. Бұл процеске әдетте беттік реконструкция деп аталады. Нүктелі бұлтты 3D бетке түрлендірудің көптеген техникалары бар. Делоне триангуляциясы, альфа пішіндері және шардың айналуы сияқты кейбір әдістер нүктелі бұлттың қазіргі қанатының үстінде үшбұрыштар желісін құрайды, ал басқа әдістер нүктелі бұлтты көлемдік қашықтық өрісіне түрлендіріп, маршырушы кубтар алгоритмі арқылы анықталған жасырын бетті қайта жасайды. Географиялық ақпараттық жүйелерде нүктелі бұлттар жер бедерінің цифрлық биіктік моделін жасау үшін қолданылатын деректердің бірі болып табылады. Олар қалалық ортаның 3D модельдерін жасау үшін де қолданылады. Дрондар көбінесе RGB суреттерінің сериясын жинау үшін қолданылады, оларды кейіннен AgiSoft Photoscan, Pix4D, DroneDeploy немесе Hammer Missions сияқты компьютерлік көру алгоритмі платформасында өңдеуге болады, осыдан кейін RGB нүктелі бұлттар құрылып, қашықтықтар мен көлемдік есептеулер жасауға болады. Нүктелі бұлттар көлемдік деректерді көрсету үшін де қолданылуы мүмкін, мысалы, медициналық бейнелеуде қолданылатындай. Нүктелі бұлттарды пайдалану арқылы көп үлгі алу және деректерді қысуға қол жеткізуге болады.
MPEG нүктелік бұлтты сығылу
MPEG 2017 жылы нүктелік бұлтты сығыстыруды (PCC) стандарттауды ұсыныстарды қабылдауға шақыру (CfP) арқылы бастады. Нүктелік бұлттардың үш санаты анықталды: 1-санат – статикалық нүктелік бұлттар үшін, 2-санат – динамикалық нүктелік бұлттар үшін және 3-санат – LiDAR тізбектері үшін (динамикалық түрде алынған нүктелік бұлттар). Ақырында екі технология анықталды: 1-ші және 3-ші санаттар үшін G PCC (геометриялық негіздегі ПКК, ISO/IEC 23090 9-бөлімі); және 2-ші санат үшін V PCC (видео негіздегі ПКК, ISO/IEC 23090 5-бөлімі). Бірінші сынақ үлгілері 2017 жылдың қазан айында жасалды – біреуі G PCC (TMC13) үшін, екіншісі V PCC (TMC2) үшін. Содан бері екі сынақ үлгісі техникалық үлестер мен ынтымақтастық арқылы дамыды, ал PCC стандарттық сипаттамаларының бірінші нұсқасы 2020 жылы иммерсивті медиа мазмұнының кодталған бейнеленуі туралы ISO/IEC 23090 сериясының бөлігі ретінде аяқталуы күтілді.