La modélisation informatique et les graphiques tridimensionnels informatisés reposent sur une série de points le long de la surface pour des rendus corrects. Les points multidimensionnels fournissent aux ordinateurs les informations nécessaires pour recréer un objet physique dans un plan tridimensionnel numérique. Les points associés à un modèle, une image ou un autre graphique particulier sont définis par les coordonnées X, Y et Z. Toutes les coordonnées relatives à une telle image sont incluses dans un concept appelé nuage de points. Les nuages de points représentent toutes les coordonnées qui aident à illustrer la surface externe d’un objet en trois dimensions.
Des industries telles que la fabrication utilisent un nuage de points pour la rétro-ingénierie, l’assurance qualité, la personnalisation et la conception de produits. À l’aide de modèles de conception assistée par ordinateur (CAO), une pièce particulière peut être numérisée et analysée pour en assurer la précision et la normalisation. Une pièce finie, lorsqu’elle est numérisée et convertie en une série de coordonnées, doit correspondre aux modèles CAO lorsque les rendus sont superposés. Dans la fabrication médicale, l’utilisation d’une modélisation 3D similaire peut aider à la personnalisation des dispositifs médicaux pour répondre aux besoins de patients spécifiques. L’imagerie médicale, telle que les tomographies axiales informatisées (CAT) en 3D, utilise également de telles techniques de compression de données pour convertir et compiler des images en un modèle informatique en trois ou quatre dimensions.
Seul, un nuage de points ne rendra pas une reconstruction informatisée d’un objet. Au lieu de cela, les nuages de points sont utilisés pour créer un modèle à l’aide de diverses méthodes de reconstruction de surface. Par exemple, un modèle de maillage triangulaire relie des sommets à l’aide d’une série de triangles pour restituer un contour approximatif de la surface d’un objet. Les modèles de surface de CAO et de spline de base rationnelle non uniforme (NURBS) sont également couramment associés à diverses applications et méthodologies de reconstruction de surface.
Les rendus en trois dimensions ne sont pas la seule utilisation d’un nuage de points. Lors du rendu de la surface d’un objet, l’ajout d’informations sur la couleur ou la texture produit un nuage de points en quatre dimensions. Ces informations supplémentaires permettent aux utilisateurs plus d’agilité en termes de travail avec des images reconstruites et des surfaces d’objets. Les images qui utilisent un nuage de points avec des informations de couleur permettent au logiciel de traitement de données de reconstruire un modèle informatique plus réaliste.
La collecte de scans à convertir en un nuage de points nécessite un équipement spécialisé afin de fournir les informations détaillées nécessaires à la reconstruction. Des caméras 3D spéciales, des scanners laser et d’autres appareils sont nécessaires, ainsi qu’une certaine forme de cadre de traitement pour interpréter et restituer les données de nuages de points. Certains programmes informatiques peuvent restituer des modèles de nuages de points basés sur des variables d’entrée synthétiques. Le traitement des nuages de points synthétiques étend davantage les options de modélisation informatisée pour la fabrication, les dispositifs médicaux, les graphiques générés par ordinateur pour les films et la création de monde virtuel ou d’environnement virtuel.
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