포인트 클라우드 모델 생성

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포인트 클라우드 모델은 전체 대상 물체 또는 대상 물체의 일부(예: 가장 높은 층 물체 표면 포인트 클라우드, 에지 포인트 클라우드 등)를 설명할 수 있습니다. 좋은 포인트 클라우드 모델은 최소한 다음 3가지 요구 사항을 충족해야 합니다:

  1. 포인트 클라우드는 고품질이며 노이즈가 적거나 없어야 합니다.

  2. 포인트 클라우드가 고르게 분포되어 있고 그 수가 적당해야 합니다.

  3. 포인트 클라우드는 대상 물체의 특성을 강조할 수 있어야 합니다.

매칭 모델 및 픽 포인트 편집기에서 세 가지 방법을 통해 포인트 클라우드 모델을 생성할 수 있습니다.

카메라로 캡처한 이미지를 통해 포인트 클라우드 모델 생성

이 기능은 카메라를 통해 대상 물체 또는 배경의 뎁스 맵을 캡처함으로써 포인트 클라우드의 모델을 생성합니다.

이 기능은 열린 프로젝트에 카메라에서 이미지를 캡처하기 스텝이 포함되어 있고 이 스텝 파라미터에서 카메라 설정이 구성된 경우에만 사용할 수 있습니다.

실제 카메라 및 가상 카메라를 사용할 때 구체적인 처리가 다릅니다. 다음으로 상세한 처리 방법에 대해 소개해 드리겠습니다.

실제 카메라

실제 카메라로 이미지를 캡처해서 포인트 클라우드 모델을 생성하는 경우 대상 물체와 배경을 분리하여 각각 캡처하기 쉬운지에 따라 구체적인 처리 프로세스가 다릅니다. 다음으로 상세한 처리 방법에 대해 소개해 드리겠습니다.

대상 물체와 배경을 쉽게 따로따로 캡처할 수 있음

대상 물체가 상대적으로 가벼운 상황(예: 소형 평면 작업물을 피킹할 때)에서 대상 물체와 배경을 서로 분리하여 캡처할 수 있습니다.

  1. 티치 펜던트에서 픽 포인트를 추가하지 않는 경우 하나의 대상 물체를 카메라 시야 내(피킹 용기 안)에 놓으십시오. 티치 펜던트에서 픽 포인트를 추가한 경우 대상 물체가 움직이지 않는지 확인하고 그렇지 않으면 티치 펜던트에서 다시 픽 포인트를 추가하십시오.

  2. 이 툴의 기본 화면에서 포인트 클라우드 캡처하기 버튼을 단번 클릭하여 나오는 화면에서 포인트 클라우드 캡처를 단번 클릭합니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 1

  3. 실제 필요에 따라 에지 포인트 클라우드 사용 여부를 선택한 다음 물체 캡처를 클릭하여 대상 물체의 뎁스 맵을 캡처합니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 2

  4. 캡처 완료 후에 대상 물체의 뎁스 맵은 아래 그림과 같습니다. 배경을 제거하려면 배경 제거를 단번 클리하면 됩니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 3

  5. 이때 먼저 물체를 카메라의 시야 밖으로 이동시켜 배경 캡처를 단번 클릭하여 배경을 캡처합니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 4

  6. 배경 캡처 완료되면 아래 그림과 같습니다. 그 다음에 다음을 클릭하십시오.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 5

  7. 이 화면에서 배경 제거를 단번 클리하면 배경 없는 물체를 볼 수 있습니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 6

    완료를 단번 클릭하면 대상 물체를 매칭 모델 및 픽 포인트 편집기에 도입합니다.

    포인트 수의 역치는 배경 제거 후 얻은 뎁스 맵의 노이즈를 제거하는 데 사용됩니다. 이 역치가 높을수록 더 많은 노이즈가 제거됩니다.

    • 대상 물체의 포인트 클라우드가 완전하지 않으면 이 파라미터의 수치를 적절하게 낮추는 것이 좋습니다.

    • 배경 포인트 클라우드가 매우 많은 경우 이 파라미터를 적당히 높이는 것이 좋습니다.
    generate point cloud model editor generate point cloud model 7

모델 파일 리스트에 있는 포인트 클라우드 모델 명칭을 클릭하여 다시 명명할 수 있습니다.

이미지의 광선 변화 등 이유로 인해 생성된 포인트 클라우드 모델은 관련 없는 포인트가 포함되는 경우가 있습니다. 포인트 클라우드 모델 편집하기에서 잘릴 수 있습니다.

“티칭을 통해 픽 포인트를 추가하기” 부분에서 링크를 클릭하여 이 화면으로 들어오신 분은 브라우저의 뒤로 가는 버튼을 사용하여 바로 돌아가여 “티칭을 통해 픽 포인트를 추가하기”의 남은 내용을 확인할 수 있습니다.

대상 물체와 배경을 쉽게 따로따로 캡처할 수 없음

대상 물체가 상대적으로 크고 무거운 상황(예: 자동차 바퀴통을 조립할 때)에서 대상 물체와 배경을 분리해서 캡처하기가 어렵습니다.

  1. 티치 펜던트에서 픽 포인트를 추가하지 않는 경우 하나의 대상 물체를 카메라 시야 내에 놓으십시오. 티치 펜던트에서 픽 포인트를 추가한 경우 대상 물체가 움직이지 않는지 확인하고 그렇지 않으면 티치 펜던트에서 다시 픽 포인트를 추가하십시오.

  2. 이 툴의 기본 화면에서 포인트 클라우드 캡처하기 버튼을 단번 클릭하여 나온 포인트 클라우드 캡처 창에서 포인트 클라우드 캡처를 단번 클릭합니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 1

    이때 캡처된 포인트 클라우드에는 여전히 배경의 일부가 포함되어 있으므로 캡처된 포인트 클라우드를 편집하여 배경의 포인트 클라우드를 제거하고 대상 물체의 포인트 클라우드만 보류해야 합니다.

  3. 물체 캡처를 단번 클릭하여 완료를 단번 클릭하면 물체의 포인트 클라우드 모델을 생성할 수 있습니다.

가상 카메라

가상 카메라를 사용하는 경우 작업 현장에서 이미지를 캡처하지 못하기 때문에 미리 이미지를 준비해야 합니다.

배경 뎁스 맵은 대상 물체를 전혀 포함하지 않을 필요가 없으며 대상 물체 뎁스 맵과 하나의 대상 물체만 다르면 됩니다.

저장된 이미지들은 일반적으로 실제 피킹 작업 현장에서 캡처된 것이기 때문에 n번째 이미지에 있는 대상 물체의 수가 n+1번째 보다 하나 더 많습니다. 따라서 먼저 대상 물체의 뎁스 맵을 읽고 나서 다음 이미지를 배경의 뎁스 맵으로 사용하는 것이 좋습니다.

  1. Mech-Vision의 프로젝트 편집 구역에서 카메라에서 이미지를 캡처하기 스텝을 선택하여 오른쪽 파라미터 표시줄에서 다음과 같이 설정하십시오.

    • 이미지 데이터 경로에서 뎁스 맵이 있는 폴더의 상급 폴더를 선택합니다. 더 많은 설정에 대한 설명은 카메라에서 이미지를 캡처하기를 참조하십시오.

    • 읽기 모드를 모두 반복으로 설정하십시오.

  2. 메뉴 바에서 툴킷  매칭 모델 및 픽 포인트 편집기를 단번 클릭하여 매칭 모델 및 픽 포인트 편집기를 엽니다.

  3. 이 툴의 기본 화면에서 포인트 클라우드 캡처 버튼을 단번 클릭하여 나오는 화면에서 포인트 클라우드 캡처를 단번 클릭하면 이미지 캡처 화면을 열 수 있습니다.

    generate point cloud model editor generate point cloud model 1

  4. 후속 작업 프로세스는 위에서 언급한 실제 카메라의 설명과 비슷합니다. 물체 다시 캡처 버튼을 클릭할 때마다 순서대로 폴더에 있는 이미지 하나를 읽어낼 것이고 화면에서 표시된 뎁스 맵이 요구에 부합할 때까지 계속 이 과정을 반복합니다.

CAD 파일을 도입하여 포인트 클라우드 모델 생성

대상 물체의 CAD 모델 파일이 있는 경우 이 파일을 매칭 모델 및 픽 포인트 편집기로 도입하고 나서 이 파일에 의해 포인트 클라우드 모델을 생성합니다.

아직까지 stl 형식의 CAD 파일만 도입할 수 있습니다.

  1. 이 툴의 초기 인터페이스에서 CAD 파일 도입하기 버튼을 단번 클릭하고 원하는 CAD 파일을 찾아 파일을 선택하고 열기를 클릭합니다.

    generate point cloud model editor import cad 0

  2. 팝업창에서 모델 유닛을 선택합니다.

    generate point cloud model editor import cad 1

  3. 도입한 CAD 파일은 왼쪽 표시줄에 있는 CAD 파일 리스트에 나타날 것입니다.

    generate point cloud model editor import cad 2

    한 번에 하나의 CAD 파일만 도입할 수 있으니 여러 개를 도입하려면 스텝1-2를 반복하십시오.

  4. CAD 파일 리스트에서 모델을 생성할 파일을 선택하고 툴 바에 있는 generate point cloud model editor icon 10 혹은 generate point cloud model editor icon 11 를 단번클릭하여 포인트 클라우드 모델을 생성할 수 있습니다.

    • generate point cloud model editor icon 10：전체 모델 표면의 포인트 클라우드를 생성합니다.

      단번 클릭하여 팝업창에서 포인트 클라우드 다운 샘플링 간격을 조절하고 확인 을 클릭하여 포인트 클라우드 모델을 생성할 수 있습니다.

      generate point cloud model editor import cad file 03

    • generate point cloud model editor icon 11：현재 시각에 볼 수 있는 포인트 클라우드만 생성합니다.

      아래 그림과 같이 왼쪽은 포인트 클라우드가 생성되었을 때의 시각이고 오른쪽은 생성된 포인트 클라우드입니다. 보시다시피 왼쪽 시각의 보지 못한 구역은 대응하는 포인트 클라우드를 생성하지 않았습니다.

generate point cloud model editor import cad file 04

포인트 클라우드를 이미 생성한 뒤 generate point cloud model editor icon 10 및 generate point cloud model editor icon 11를 사용하지 못하는 경우가 나타날 수도 있습니다. 이런 경우에 현재 화면에 아무 곳이나 클릭하고 선택된 CAD 파일 을 언체크하고 다시 선택하면 버튼을 다시 사용할 수 있게 됩니다.

뿐만 아니라 이 툴의 초기 인터페이스에 있는포인트 클라우드 도입하기를 클릭하여 기존의 ply 형식의 포인트 클라우드 파일을 도입할 수 있습니다.

포인트 클라우드 모델을 생성한 다음에 수요에 따라 다음과 같이 처리를 할 수 있습니다.

  • 리스트에 있는 모든 파일 저장: 메뉴 바에서 파일  저장을 단번 클릭하거나 단축키 Ctrl+S를 사용합니다.

파일 저장 경로는 다음과 같습니다. 프로젝트 폴더/resource/model_editor.

해당 툴의 화면을 닫으면 파일을 이미 저장하는지에 관계없이 저장할지 여부를 묻는 팝업창이 나타납니다.

  • 포인트 클라우드 모델을 삭제: 모델 파일 리스트에서 삭제할 모델을 마우스 오른쪽 키로 클릭하고 팝업창에서 삭제 를 클릭하면 됩니다.

  • 파일을 보지 못하게 하기: 파일 명칭 오른쪽에 있는 generate point cloud model editor icon 0를 클릭하여 시각화 구역에서 해당 파일을 숨길 수 있습니다. 한번 더 클릭하면 다시 볼 수 있습니다.

  • 경계 박스를 표시하기: 리스트에서 해당 파일을 선택한 다음에 CAD 파일 리스트 아래에서 경계 박스를 표시하기를 클릭하면 됩니다.

  • 표시된 포인트 클라우드의 색상을 바꾸기: 모델 파일 리스트에서 포인트 클라우드 모델을 선택하고 리스트 아래에서 포인트 클라우드의 색상 뒤의 흰색 직사각형을 클릭하여 팝업창에서 포인트 클라우드의 색깔을 바꿀 수 있습니다.

도입한 컬러 포인트 클라우드의 색깔을 바꿀 수 없습니다.

기하학적 모델을 생성하여 포인트 클라우드 모델 생성

  1. 도구의 초기 인터페이스에서 기하학적 모델 생성 버튼을 클릭합니다.

    generate point cloud model editor create model 0

  2. 팝업창에서 생성하려는 기하학적 모델, 기하학적 파라미터 및 모델 유형을 선택합니다. 모델 유형 선택 방법은 3D 매칭 기능을 기반으로 모델을 선택하는 방법 내용을 참조하십시오.

    generate point cloud model editor create model 1

  3. 생성되면 이 기하학적 모델에 대한 포인트 클라우드 모델이 시각화 영역에 표시됩니다.

    generate point cloud model editor create model 2

포인트 클라우드 모델을 생성한 후 포인트 클라우드 모델에 편집 작업을 하고 실제 사용 요구에 부합하게 할 수 있습니다.

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