Kas yra taškinis debesis?

Kompiuterinis modeliavimas ir kompiuterizuota trimatė grafika remiasi taškais išilgai paviršiaus, kad būtų galima tinkamai atvaizduoti. Daugiamačiai taškai suteikia kompiuteriams informaciją, reikalingą fiziniam objektui atkurti skaitmeninėje trimatėje plokštumoje. Taškai, susieti su konkrečiu modeliu, vaizdu ar kita grafika, yra apibrėžti X, Y ir Z koordinatėmis. Visos su tokiu vaizdu susijusios koordinatės yra įtrauktos į sąvoką, vadinamą taškiniu debesiu. Taškiniai debesys reiškia visas koordinates, kurios padeda iliustruoti trimačio objekto išorinį paviršių.

Tokiose pramonės šakose kaip gamyba naudoja taškų debesį atvirkštinei inžinerijai, kokybės užtikrinimui, pritaikymui ir gaminių projektavimui. Naudojant kompiuterinio projektavimo (CAD) modelius, galima nuskaityti tam tikrą dalį ir išanalizuoti tikslumą bei standartizavimą. Užbaigta dalis, nuskaityta ir konvertuota į koordinačių seką, turi atitikti CAD modelius, kai perdengiami atvaizdai. Medicinos gamyboje panašaus 3D modeliavimo naudojimas gali padėti pritaikyti medicinos prietaisus, kad jie atitiktų konkrečių pacientų poreikius. Medicininis vaizdavimas, pvz., 3D kompiuterinė ašinė tomografija (CAT), taip pat naudoja tokius duomenų suspaudimo būdus, kad konvertuotų ir sukompiliuotų vaizdus į trijų ar keturių matmenų kompiuterinį modelį.

Vien taškinis debesis nepadarys kompiuterizuotos objekto rekonstrukcijos. Vietoj to, taškiniai debesys naudojami modeliui sukurti naudojant įvairius paviršiaus atkūrimo metodus. Pavyzdžiui, trikampio tinklelio modelis sujungia viršūnes naudodamas trikampių seriją, kad būtų pateiktas apytikslis objekto paviršiaus kontūras. CAD ir nevienodo racionalaus pagrindo splaino (NURBS) paviršiaus modeliai taip pat dažnai siejami su įvairiomis programomis ir paviršiaus rekonstrukcijos metodikomis.

Trimačiai atvaizdai nėra vienintelis taškų debesies panaudojimas. Atvaizduojant objekto paviršių, pridėjus informacijos apie spalvą arba tekstūrą susidaro keturmatis taškų debesis. Tokia papildoma informacija suteikia vartotojams didesnį judrumą dirbant su rekonstruotais vaizdais ir objektų paviršiais. Vaizdai, kuriuose naudojamas taškų debesis su spalvų informacija, leidžia duomenų apdorojimo programinei įrangai atkurti tikroviškesnį kompiuterio modelį.

Norint surinkti nuskaitymus, kad būtų galima konvertuoti į taškų debesį, reikalinga specializuota įranga, kad būtų galima pateikti išsamią rekonstrukcijai reikalingą informaciją. Reikalingos specialios 3D kameros, lazeriniai skaitytuvai ir kiti įrenginiai, taip pat tam tikra apdorojimo sistema, skirta interpretuoti ir pateikti taškų debesies duomenis. Tam tikros kompiuterinės programos gali pateikti taškų debesies modelius, pagrįstus sintetiniais įvesties kintamaisiais. Sintetinis taškų debesų apdorojimas dar labiau išplečia gamybos, medicinos prietaisų, kompiuterinės grafikos filmams ir virtualaus pasaulio ar virtualios aplinkos kūrimo kompiuterizuoto modeliavimo galimybes.