Bodový mrak

Bodový mrak (point cloud) je soubor velkého množství 3D souřadnic (x, y, z), které reprezentují povrch naskenovaného tělesa. Každý bod odpovídá jednomu místu na povrchu objektu. Průmyslové skenery pořizují řádově miliony bodů za minutu, takže data jednoho dílu mohou obsahovat desítky milionů bodů.

Bodový mrak je primárním výstupem 3D skenování. V surové podobě vypadá jako „oblak“ bodů ve tvaru skenovaného objektu. Pro praktické využití je třeba data zpracovat: odfiltrovat šum, spojit více skenů do společného souřadnicového systému (registrace), vytvořit polygonální síť nebo přímo rekonstruovat CAD geometrii.

Softwarové nástroje pro práci s bodovými mraky zahrnují Geomagic, PolyWorks, CloudCompare (open source) nebo moduly přímo v CAD systémech (například ScanTo3D v SolidWorks). Umožňují vizualizaci, editaci a převod na polygonální síť nebo na plochový či objemový CAD model.

Při kontrole kvality se bodový mrak porovnává s nominálním CAD modelem. Barevná mapa odchylek okamžitě ukáže, kde se skutečný díl odchyluje od návrhu. Toto porovnání se využívá při kontrole prvního kusu (first article inspection, FAI) i při kontrole v sériové výrobě.

S bodovým mrakem pracujete v každém projektu 3D skenování. Přímo se používá hlavně pro porovnání skutečného dílu s CAD modelem, pro měření rozměrů a vzdáleností na skenovaném objektu a pro dokumentaci stavu (například před opravou nebo úpravou stroje).

U velkých objektů, jako jsou výrobní linky, haly nebo rozměrná zařízení, slouží bodový mrak z laserového skeneru jako podklad pro zástavbu nových zařízení, aniž by bylo nutné celý objekt modelovat v CAD.

Bodový mrak obsahuje šum, odlesky, chybějící místa (stíny, otvory) a u spojených skenů i chyby registrace. Před měřením nebo porovnáním je proto nutné data vyčistit a zkontrolovat, jak přesně jsou jednotlivé skeny spojeny.

Data bývají velmi objemná. Domluvte se s dodavatelem na formátu (E57, PLY, XYZ, případně rovnou síť STL) a na hustotě bodů podle účelu. Pro zástavbu stačí řidší mrak, pro kontrolu tvaru jemných detailů je potřeba hustší. Nezaměňujte bodový mrak s CAD modelem: nelze z něj přímo vytvořit výkres ani CNC program.