CYCLONE е софтуерен пакет за обработка на данни от наземно лазерно сканиране
Дадени са спецификациите и възможностите на лазерния скенер CYRAX2500 и софтуера Cyclone, доставен с този инструмент. Подробно са дадени възможностите на отделните модули от този софтуерен пакет: Scan - за конфигуриране на скенера, Register - за настройка на отделни "облаци от точки", Model - за обработка на данни от точки и CloudWorx - за извеждане и обработка на "облаци от точки" в AutoCAD и MicroStation.
М.Ю. Дружинин (фирма G.F.K)
През 1988 г. завършва Московския институт за инженери по геодезия, аерофотография и картография със специалност астрономическа геодезия. От 1988 г. до 1995 г. работи в МИИГАиК като софтуерен инженер, където от 1991 г. разработва програми за фотограметрични устройства. От 1995 г. До настоящия момент работи във фирма G.F.K. водещ експерт в лазерното сканиране.
Лазерният скенер CYRAX2500 (Cyra Technologies, Inc., САЩ) е предназначен за получаване на точна и най-подробна информация. Принципът на лазерното сканиране се основава на използването на неотражателен далекомер и високопрецизна гониометрична част. Устройството ви позволява да извършвате дискретно изследване на избрания обект със зададена плътност и точност на получаване на координатите на една точка в 6 mm пространство. Тази точност е пряко свързана с размера на лазерното петно, което е по-малко от 6 мм на разстояние 50 м. Дизайнът на устройството ви позволява да измервате съседни точки на разстояние 50 м с минимално разстояние между тях от 0,25 мм.
В резултат на заснемането с лазерен скенер се получават няколко групи точки, които обикновено се наричат "облаци от точки". И при снимане, и при сканиране се вижда само една част от обекта. А за да заснемете обекта изцяло, той трябва да бъде сканиран от всички страни. След настройка(обединение) на всички "облаци от точки" се получава едно геометрично трикоординатно описание на обекта на изследване. Процесът на коригиране в този случай се нарича регистрация.
Софтуерът играе важна роля в технологията за 3D лазерно сканиране. Обемът на измерванията варира от няколко десетки хиляди до няколкостотин милиона точки, като основната тежест за обработка пада върху софтуера. Скенерът CYRAX2500 е в комплект със специално разработен софтуерен пакет Cyclone (Cyra Technologies, Inc., САЩ), който съдържа няколко независими модула.
Модул за сканиранеСканиране ви позволява да конфигурирате скенера въз основа на атмосферно налягане и температура (фиг. 1). След това се задават областта на сканиране и плътността (вертикално и хоризонтално разстояние до съседните точки). По време на процеса на сканиране можете веднага да видите резултатите от текущото проучване и, ако е необходимо, да извършите автоматична процедура за сканиране на целеви цели. В допълнение, скенерът може самостоятелно да намира и сканира с максимална плътност специални наблюдателни цели, които служат за определяне на координатната система на обект. Те могат да се използват и като геодезическа обосновка при коригиране на отделни сканирания.
Модул за настройка на отделни "облаци от точки"Регистър ви позволява да създавате пространствени връзки между отделни "облаци от точки" (фиг. 2). В този случай, както в програмите за коригиране на фотограметрични данни, можете да използвате отделни точки на сканиране като свързващи точки във снимките. В този случай програмата Register не само ще обработи посочената точка, но и ще приеме, че има някакво ограничено пространство около точката.масив. Това определено постижение в областта на обработката на лазерно сканиране прави възможно сканирането на обекти, където не е възможно да се зададат цели за наблюдение. Един от тези обекти може да се счита за скулптура на V.I. „Работник и колхозница“ на Мухина, при чието сканиране не беше възможно да се поставят цели на скулптурата, всички те бяха поставени в долната част на пиедестала. След настройка с помощта на тази функция беше постигнато значително увеличение на точността на изграждане на целия модел. Както и в други програми за обработка на геодезически данни, основната характеристика на точността зависи до голяма степен от резултатите от корекцията.
Моделът е основното приложение за обработка на данни. Първо, той може да се използва за обработка на данни, получени както с помощта на скенер на Cyra Technologies, така и на скенери от други компании. В допълнение към точковата база данни, получена в резултат на сканиране, можете да въвеждате данни под формата на файлове във формати ASCII, DXF, както и в специално разработен формат за трансфер на данни между Cyclone и AutoCAD (Autodesk Corp., САЩ) или MicroStation (Bentley Systems, Inc., САЩ) и някои други. На второ място, модулът е предназначен да решава проблемите с превръщането на "облаци от точки" в "твърди" тела на модели (фиг. 3). Може да се използва за моделиране на тръби, равнини, извити повърхности, различни метални конструкции (ъгли, канали, I-образни греди и др.). Достатъчно е да посочите началната точка за изграждане на тръбата и да включите функцията за изграждане - тогава програмата самостоятелно ще определи параметрите на обекта (размер, диаметър, начална и крайна точка). В този случай можете допълнително да активирате функцията за коригиране на създадените обекти. Ако има таблица с елементи, съответстващи на определенстандарт, след преобразуване на група точки в тръба (или друго тяло), програмата автоматично изисква тази таблица и ако получената тръба се различава от таблицата с не повече от приемлива стойност, тогава крайният размер се задава в съответствие с таблицата. Допустимата стойност, както и самите таблици, могат да бъдат променяни. Отстрани работата в този модул изглежда сякаш сте въоръжен с магическа пръчица, защото всичко, което докоснете, се превръща в "твърди" тела. И накрая, на трето място, този модул е предназначен за решаване на проблеми като проверка на разположението на модели, изградени в системи за автоматизирано проектиране (CAD). Използвайки функцията за проверка на пресичане, можете да определите всички партньори на готовия модел с „облака от точки“. Освен това е възможно конвертиране в CAD-съвместими формати.
МодулътCloudWorx е проектиран да въвежда и обработва "облаци от точки" директно в програмите AutoCAD и MicroStation (фиг. 4). Използвайки този модул, можете или да експортирате точки и модели, създадени в Model, в тези програми, или директно да отворите самите бази данни с изследвани точки. С CloudWorx за AutoCAD можете да моделирате тръби от "облак от точки" по същия начин, както в модула Модел. Възможността за достъп до всяка точка в сканираното пространство с помощта на традиционните програми AutoCAD и MicroStation създава практичен и многофункционален инструмент за обработка на облак от точки. В допълнение, цената на такова решение е много по-ниска от цената на програмата Model.
Трябва да се отбележи, че използването на лазерния скенер CYRAX2500 с последваща обработка на резултатите от измерването с помощта на софтуерния пакетCyclone ви позволява да постигнете по-осезаеми резултати, отколкото с традиционните технологии. Освен това, в допълнение към скоростта на работа, важен параметър е пълнотата на снимачните материали. Ако при използването на тотални станции в процеса на обработка на измерванията се открият "бели петна", тогава е необходима допълнителна работа на терен, което значително увеличава крайната цена. При снимане с лазерен скенер, първо, теренната работа се извършва няколко пъти по-бързо, и второ, пълнотата на материалите позволява да се обработват обекти с необходимата детайлност.