Zoptymalizuj proces łączenia skanów w terenie dzięki Leica Cyclone FIELD 360

Podstawą do tworzenia wyjątkowych rezultatów skanowania rzeczywistości jest pozyskiwanie wysokiej jakości danych 3D. Wykorzystanie solidnego oprogramowania do skanowania laserowego, takiego jak  Leica Cyclone FIELD 360, umożliwia użytkownikom pozyskiwanie dokładnych danych, ułatwiając natychmiastowe tworzenie rezultatów. Jedną z funkcji, która odgrywa kluczową rolę w tym procesie, jest łączenie skanów w terenie. 

W tym eksperckim artykule Simona Hriscu, starszy inżynier produktu w dziale Reality Capture w Leica Geosystems, wyjaśnia najnowszą wersję Cyclone FIELD 360 z funkcją łączenia skanów w terenie oraz jej zalety pod względem funkcjonalności, korzyści i nie tylko. 

Czym jest łączenie skanów w terenie?

Łączenie chmury punktów, znane również jako wyrównanie dwóch zestawów punktów, stanowi istotną procedurę w skanowaniu laserowym. W kontekście pracy w terenie, wyrównanie to ma miejsce podczas samego procesu skanowania, gdy ktoś jest obecny na miejscu. Podczas skanowania laserowego często konieczne jest wykonanie wielu skanów z różnych pozycji lub perspektyw, aby kompleksowo objąć cały obszar zainteresowania. Łączenie skanów w terenie obejmuje natychmiastowe wyrównanie i integrację tych różnych skanów w spójną chmurę punktów, eliminując wymóg transportu danych z powrotem do biura w celu ich późniejszego połączenia.

Jak zmieniło się łączenie chmur punktów w najnowszej wersji Cyclone FIELD 360?

We wcześniejszych wersjach oprogramowania istniało ograniczenie na etapie łączenia skanów, które limitowało liczbę powiązań, które można było utworzyć w celu utworzenia powiązania. W rezultacie użytkownicy byli ograniczeni do tworzenia minimalnej liczby połączeń, co skutkowało strukturą wiązki o konfiguracji liniowej.

W naszej najnowszej wersji Cyclone FIELD 360 wprowadzono nową funkcję, która umożliwia tworzenie połączeń tworzących zamknięte pętle w celu optymalizacji wiązki. Ulepszenie to eliminuje poprzednie ograniczenia dotyczące sposobu łączenia konfiguracji. Co więcej, po utworzeniu tych połączeń możliwa jest teraz optymalizacja wiązki poprzez obliczenie średniego błędu połączenia i równomierne rozłożenie go na całą wiązkę. 

Proces łączenia jest wykonywany na lekkim obiekcie podglądu (LWPO), a nie na całym zestawie danych. Technologia LWPO umożliwia wizualną reprezentację danych skanowania przy użyciu tylko podzbioru rzeczywistych zeskanowanych punktów. Powoduje to zmniejszenie rozmiaru danych i minimalizuje czas przesyłania danych między skanerem laserowym a urządzeniem mobilnym. Zmniejszenie rozmiaru danych i czasu transferu jest kluczowe dla umożliwienia wydajnego wykonywania operacji wymagających dużej ilości zasobów, takich jak automatyczne wyrównanie chmury punktów, na mobilnych urządzeniach konsumenckich, takich jak smartfony lub tablety. Mimo że proces łączenia jest obliczany na LWPO zamiast na pełnym zbiorze danych, nie ma to wpływu na jego jakość. Wynikowy pakiet można wyeksportować i płynnie wykorzystać w wybranym oprogramowaniu biurowym bez konieczności wykonywania dodatkowych kroków przetwarzania.

Jakie są korzyści dla naszych klientów?

Łączenie w terenie przynosi szereg korzyści, umożliwiając klientom realizację projektów w całości na miejscu. Obejmuje to przechwytywanie, łączenie danych i dostarczanie całych projektów za pomocą urządzenia mobilnego, takiego jak telefon lub tablet, eliminując potrzebę dodatkowych etapów przetwarzania w biurze. Przeprowadzanie łączenia skanów w terenie zapewnia natychmiastową informację zwrotną na temat jakości danych, zapewniając, że wszystkie istotne obszary zostały odpowiednio uchwycone przed opuszczeniem terenu. Umożliwia również weryfikację i walidację na miejscu, minimalizując potrzebę kosztownych przeróbek lub ponownych wizyt w terenie. Ten proces pracy w terenie jest przełomowym rozwiązaniem zarówno dla nowych, jak i doświadczonych użytkowników, umożliwiając sprawną realizację projektów lub skuteczną komunikację ze współpracownikami przed opuszczeniem miejsca pracy.

Czy możesz przeprowadzić mnie przez proces łączenia skanów?

Podczas procesu łączenia skanów użytkownik może wybrać jedną z trzech różnych opcji:

1. Szybkie łączenie (QuickLink)

Po zakończeniu drugiego skanowania w ramach tego samego zadania dostępna będzie opcja QuickLink. Po jej wybraniu system oblicza powiązanie między poprzednią konfiguracją a konfiguracją zeskanowaną później. Proces ten obejmuje wyrównanie dwóch chmur punktów, wykorzystując informacje uzyskane z systemu Visual Inertial System (VIS) wbudowanego w skaner. Technologia VIS, obecnie wykorzystywana w Leica RTC360 i nowo wprowadzonym Leica BLK360, obejmuje zestaw kamer, które śledzą otaczające elementy. Po wyrównaniu, wykonywana jest sekwencja iteracji najbliższego punktu (ICP) w celu dokładnego dopasowania odpowiednich punktów na każdej chmurze punktów. Cały proces jest zakończony w ciągu kilku sekund, wymagając naciśnięcia tylko jednego przycisku.

2. Wyrównanie wstępne (Pre-align)

Staje się ona dostępna, gdy użytkownik ręcznie zainicjuje proces łączenia i wybierze dwie konfiguracje, które chce połączyć. Po wybraniu drugiej konfiguracji na pasku nawigacyjnym wyświetlana jest opcja Wstępne wyrównanie, którą można włączyć lub wyłączyć. Włączenie wstępnego wyrównania powoduje, że Cyclone FIELD 360 analizuje względne położenie dwóch chmur punktów, wyodrębniając i dopasowując do siebie cechy 3D. Wstępne wyrównanie jest szczególnie korzystne dla klientów korzystających ze skanerów bez wizualnego systemu inercyjnego (VIS), takich jak z serii P i Leica BLK360 G1 lub podczas skanowania w tym samym zadaniu przez wiele dni. 

3. Optymalizacja (Optimise)

Po zakończeniu wstępnego wyrównania, kolejnym i ostatnim krokiem jest optymalizacja połączenia. Obejmuje to wykonanie wielu powtórzeń algorytmu iteracji najbliższego punktu (ICP) w celu poprawy jakości wyrównania. Wykonując te iteracje, system dalej udoskonala połączenie między dwiema chmurami punktów. Podobnie jak poprzednie kroki, proces optymalizacji jest szybki i kończy się w ciągu kilku sekund.

Jakie inne nowe funkcje są częścią najnowszej wersji Cyclone FIELD 360?

Wprowadzenie rejestracji w Cyclone FIELD 360 4.1 przynosi znaczące ulepszenia w widokach łączenia i wyrównywania.

Po naciśnięciu przycisku "Utwórz połączenie" wyświetlany jest widok łączenia, który zapewnia kompleksowe wyświetlanie całego powiązania. Poziom szczegółowości prezentowany w tym widoku został znacznie poprawiony, umożliwiając widoczność wszystkich punktów zawartych w lekkim obiekcie podglądu (LWPO). Należy zauważyć, że ten zwiększony poziom szczegółowości może stanowić wyzwanie dla wydajności niektórych urządzeń mobilnych o ograniczonej mocy obliczeniowej. Aby temu zaradzić, użytkownicy mają możliwość wyboru niskiego, średniego lub wysokiego poziomu szczegółowości widoku łączenia za pomocą ustawień oprogramowania.

Co więcej, zaktualizowany widok połączenia zawiera teraz funkcję krojenia, która umożliwia pionowe dzielenie chmury punktów, umożliwiając użytkownikom uzyskanie wglądu w przekrój i analizę określonych sekcji chmury punktów.

Podobne ulepszenia zostały włączone do widoku wyrównania, który staje się widoczny po kroku wstępnego wyrównania i przedstawia wyłącznie dwie łączone konfiguracje. W widoku wyrównania wyświetlany jest pełny poziom szczegółów z lekkiego obiektu podglądu (LWPO), aby ułatwić proces łączenia. Użytkownicy mają możliwość przełączania się między różnymi opcjami wyświetlania.

Pierwsza opcja to widok z góry na dół, zapewniający kompleksowy przegląd chmury punktów. Druga opcja oferuje widok 3D, w którym slicer dynamicznie przesuwa chmurę punktów w pionie, umożliwiając dogłębne zbadanie określonych sekcji. Wreszcie, dostępny jest widok boczny, prezentujący kierunek wycinka, który przechodzi przez chmurę punktów, umożliwiając użytkownikom uzyskanie dodatkowych perspektyw.

Czego możemy oczekiwać w przyszłości od Cyclone FIELD 360?

W nadchodzących aktualizacjach Cyclone FIELD 360 spodziewane są znaczące ulepszenia w zakresie łączenia danych w terenie. Ulepszenia te skupią się na dostarczaniu lepszych informacji zwrotnych dotyczących dokładności powiązań i pakietów, wraz z ulepszonymi wskazówkami dla użytkownika, aby ułatwić uzyskanie optymalnych wyników. Użytkownicy mogą oczekiwać bardziej wszechstronnego zestawu narzędzi i funkcji, które pomogą im osiągnąć najwyższy poziom wyników w procesach skanowania. 

Pobierz Cyclone FIELD 360 z AppStore i Google Play, aby rozpocząć już dziś, lub skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji na temat naszych rozwiązań do skanowania laserowego. 

Simona Hriscu
Starszy inżynier produktu, naziemne skanowanie laserowe 
Dział Reality Capture