c#点云到网格

Question

可以从X，Y，Z点(非结构化点云)重建2.5D曲面到三角形网格吗？是否有一个库可以为我提供我可以与C#一起使用的库？我找不到任何开放源码的盒子，有这个内置的功能。

第一个选择:这是一个场景。我有一个可以捕捉位置数据的数控系统。我将从一个特定的轴进行扫描，并以特定的间隔进行测量。例如，我穿过X轴，每0.5毫米测量一次。每0.5毫米我就会得到X，Y和Z点。在我完成X轴扫描后，我会移动0.05毫米的Y，然后再扫描X轴。似乎把它变成一个网格应该是非常直接的。一个点总是与8个三角形相交，除了在边上是4和连接点将是已知的。所有X/Y将对齐每0.5毫米。

首选方案:可能需要一个密度估计算法，并且尽可能地告诉我，没有像MatLab这样的东西是不可能的，我不想使用它。

如果我不必以一致的X轴间隔进行测量，那就更好了。激光位移传感器和相关设备将允许我捕捉点数据在50赫兹。我宁愿在这段时间内尽可能多地测量，因为我在X上扫描，但它很有可能X在以前的Y位置将不会对齐。

在上面的选项中，我仍然可以通过创建一个规范化算法来对齐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。所以，如果我用错误的措辞来描述我想要完成的事情，我会提前道歉。

我知道这样的事情对于网通用户来说是非常有用的。一旦我创建了网格，我可以将结果保存到一个STL，我已经知道了这个部分。

Answer 1

假设您已经用X、Y、Z捕获了以下要点：

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

如果您有一个顶点数组，上面的每个数字都是该数组的索引，则生成一个索引数组(每个值都是对顶点数组的索引，标识从网状图中的CNC探针中捕获的顶点点)。

// 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. ..

在这里标识模式时，我们可以说：(对格式表示歉意，请注意，这是伪代码。我把这个写在手机上，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中的每个三重子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，谷歌“从网格生成高度地图网格”。

这假设您的探测数据排列在“矩阵”所指示的模式中，即在沿着x探测之后，您快速返回到另一边，移动到下一个x，然后再探测，这样您就得到了一个光栅模式。

几年前，我为我的DIY数控路由器做了一些类似的事情。很简单。也许已经有软件这样做了--如果不是的话，我会感到惊讶--但是算法是非常基本的。我是一个图形编码器，所以我刚刚建立了自己的。(我不能分享。)

这种方法不要求样本间隔精确，但如果样本接近规则，则会得到更好的结果(更好地逼近采样对象)。