Tiny Online Tools
Von Punkten zu einer druckbaren Oberfläche
Eine Punktwolke ist eine Liste von Koordinaten, und fast jedes nachgelagerte Werkzeug — ein Slicer, eine Game-Engine, ein Renderer — will stattdessen Dreiecke. Dieses kostenlose Online-Werkzeug rekonstruiert eine Oberfläche aus LAS-, LAZ-, PLY-, XYZ- oder PCD-Daten und exportiert STL, GLB, PLY oder OBJ, vollständig in Ihrem Browser.
Typische Umwandlungen
- LAS zu STL und LAZ zu STL — einen Scan auf einen 3D-Drucker bringen
- XYZ zu STL — eine reine Textliste von Punkten vernetzen
- PLY-Punktwolke zu Mesh — einen Photogrammetrie-Scan schließen
- Punktwolke zu GLB — einen Scan mit erhaltenen Farben ins Web stellen
Wie die Rekonstruktion arbeitet
Die Wolke wird in ein gleichmäßiges Voxelgitter gelegt. Jeder Gitterpunkt speichert seinen Abstand zum nächstgelegenen Punkt; zieht man davon einen gewählten Radius ab, entsteht ein Feld, das innerhalb der Vereinigung der um die Punkte gelegten Kugeln negativ und außerhalb positiv ist. Die Oberfläche ist die Grenze zwischen beiden und wird mit Surface Nets extrahiert: ein Vertex je Zelle, die sie durchschneidet, ein Viereck je Gitterkante, die sie kreuzt.
Das Ergebnis ist geschlossen, mannigfaltig (manifold) und einheitlich orientiert, ganz ohne Normalenschätzung an irgendeiner Stelle der Kette. Das ist wichtig: Die Poisson-Rekonstruktion, die übliche Alternative, braucht Normalen je Punkt, die alle nach außen zeigen, und sie auf einem verrauschten Scan zu erraten liefert eine Oberfläche, die stellenweise selbstbewusst falsch ist. Ein Distanzfeld braucht überhaupt keine Normalen.
Was die Regler bewirken
Die Gitterauflösung legt die Anzahl der Zellen entlang der längsten Achse fest und ist die Obergrenze der Detailtreue — nichts, was kleiner als eine Zelle ist, überlebt. Eine Verdopplung kostet rund achtmal so viel Speicher.
Der Punktradius ist die Größe der um jeden Punkt gelegten Kugel, gemessen in Zellen. Unterhalb von etwa einer Zelle überlappen sich die Kugeln nicht mehr und die Oberfläche zerfällt in Klumpen; oberhalb von zwei Zellen schließt sich alles, doch Details werden weicher.
Die Glättung führt Laplace-Durchgänge über das fertige Mesh aus. Ein Durchgang ist praktisch gratis; fünf beginnen, dünne Strukturen schrumpfen zu lassen.
Bleiben Sie realistisch, was das leisten kann
Dies ist eine Voxel-Näherung, und ihre Grenzen sollte man klar benennen:
- Die Detailtreue ist durch das Gitter begrenzt. Alles, was feiner als eine Zelle ist, verschwindet.
- Sie schließt Lücken. Alles, was schmaler als der Kugeldurchmesser ist, wird überbrückt — auch Fenster, Geländer und der Zwischenraum zwischen Blättern.
- Scharfe Kanten kommen abgerundet zurück, etwa im Kugelradius. Dies ist keine CAD-Rekonstruktion.
- Scannt man nur die Außenseite eines Objekts, erhält man eine Schale, keinen Vollkörper: eine äußere und eine innere Oberfläche im Abstand des doppelten Radius.
Für die besten Ergebnisse dünnen Sie die Wolke zuvor auf eine gleichmäßige Dichte aus — der Punktwolken-Prozessor erledigt das, ebenso Zuschneiden und Ausreißerentfernung. Jeder Schritt, auch die LAZ-Dekomprimierung, läuft lokal in Ihrem Browser.