c#点云到网格

Question

是否可以从 X、Y、Z 点（非结构化点云）到三角形网格重建 2.5D 表面？是否有可用的库可以为我执行此操作，我可以将其与 C# 一起使用？我找不到任何具有此内置功能的开箱即用的开源软件。

第一个选项：这是场景。我有一个 CNC，可以用来捕获位置数据。我将从特定轴扫描并以特定间隔进行测量。因此，例如，我在 X 轴上移动并每 0.5 毫米进行一次测量。我将每隔 0.5 毫米有一个 X、Y 和 Z 点。完成 X 轴扫描后，我会将 Y 移动 0.05 毫米，然后再次扫描 X 轴。似乎将其变成网格应该非常简单。一个点将始终与 8 个三角形相交，除了边缘为 4 并且连接点将是已知的。所有 X/Y 将每 0.5 毫米对齐一次。

首选：可能需要一个密度估计算法，据我所知，如果没有像 MatLab 这样我不想使用的东西是不可能的。

如果我不必以一致的 X 轴间隔进行测量会更好。激光位移传感器和相关设备将使我能够以 50hz 的频率捕获点数据。我宁愿在扫描 X 的那个时间段内进行尽可能多的测量，但很可能 X 在前一个 Y 位置不会对齐。

在上述选项中，我仍然可以通过创建归一化算法来对齐 X 和 Y 坐标。

我几乎可以用 C# 编写任何代码，但我对 3D 术语知之甚少。因此，如果我使用了错误的措辞来描述我想要完成的事情，我提前道歉。

我知道这样的东西对业余 CNC 用户非常有用。创建网格后，我可以将结果保存到 STL，我已经弄清楚了那部分。

Answer 1

假设您使用 X,Y,Z 捕获了以下点：

 0  1  2  3
 4  5  6  7
 8  9 10 11
12 13 14 15

你有一个顶点数组，上面的每个数字都是该数组的索引，生成一个索引数组（每个值都是顶点数组的索引，标识从 CNC 捕获的顶点探测 - 在你的网格中）

// first row of quads - values are indices into the vertex array
0,1,4
1,5,4
1,2,5
2,6,5
2,3,6
3,7,6

// second row...    
4,5,8
5,9,8
5,6,9
6,10,9
6,7,10
7,11,10

// etc. ..

在这里识别模式，我们可以说：（对格式表示歉意，请注意这是伪代码。我在 phone 上写了这个，可能有很多错误。）

int cols = 4; // number of points in X
int rows = 4; // number of points in Y

std::vector<int> ti // triangle indices;
// speed things up a bit...
ti.reserve((cols + 1) * (rows + 1));

for(int j = 0; j < rows-1; ++j)
{
for(int i = 0; i < cols-1; ++i)
{
/*

i0--i1
| / |
|/  |
i2--i3

*/
int o = j * cols + i;
int i0 = o;   // nw corner of local quad
int i1 = i0 + 1; // ne corner of local quad
int i2 = i0 + cols; // sw corner of local quad
int i3 = i2 + 1; // se corner of local quad

// upper-left triangle in this quad
ti.push_back(i0);
ti.push_back(i1);
ti.push_back(i2);

// lower-right triangle in this quad
ti.push_back(i1);
ti.push_back(i3);
ti.push_back(i2);
}
}

现在，ti中的每个三元组表示单个三角形的索引。例如，ti 的第一部分将是

[0,1,4, 1,5,4, 1,2,5, 2,6,5...]等

或者，google "height map mesh generate from grid"。

这假设您的探测数据按照 post 开头的 "matrix" 指示的模式排列 - 即，沿着 x 探测后，您快速返回另一侧，移动到下一个 X，然后再次探测，这样您就可以获得光栅图案。

几年前我为我的 DIY CNC 路由器做了类似的事情。这很简单。可能已经有软件可以做到这一点——如果没有我会感到惊讶——但算法非常基础。我是一名图形编码器，所以我自己构建了一个。（我不能分享。）

此方法不要求样本以精确的规则间隔排列，但如果它们接近，您将获得更好的结果（更接近采样对象）常规的。

c#点云到网格

c# Point Cloud to Mesh

c#

opengl

3d

geometry-surface

cnc