Převod souboru ASC do STL

Slicer, CAD systém nebo 3D printer může vyžadovat STL mesh, zatímco soubor ASC může obsahovat pouze naměřené body XYZ. Jeho převod proto může vyžadovat rekonstrukci povrchu, nikoli pouze změnu přípony souboru.

Co je formát ASC

ASC je nejednoznačná přípona. V geodézii, laserovém skenování, GIS a fotogrammetrii běžně označuje plain-text point cloud se souřadnicemi X, Y a Z, případně doplněnými o hodnoty intenzity, barvy, čísla návratu nebo klasifikace. Oddělovači mohou být mezery, tabulátory, čárky nebo středníky.

Některé soubory .asc jsou naopak rastry ESRI ASCII Grid. Jejich úvodní řádky obvykle obsahují položky jako ncols, nrows, xllcorner, yllcorner a cellsize; popisují elevation grid, nikoli nestrukturovaný point cloud. Jiné soubory ASC mohou být application-specific mesh nebo scene exporty. Před výběrem importeru prozkoumejte první řádky a zjistěte program, který soubor vytvořil.

Souřadnicové soubory ASC běžně vytvářejí geodetické přístroje, pozemní a letecké skenery, software pro fotogrammetrii, GIS aplikace, CAD systémy a nástroje pro zpracování terénu. Soubor ASC z 3D aplikace může vyžadovat importer dané aplikace nebo converter pro konkrétní formát, protože tato přípona nemá univerzální specifikaci.

Co je formát STL

STL ukládá povrch jako triangular facets a podporuje jej většina slicerů pro 3D printing, mesh editorů, inspection systémů a mnoha CAD aplikací. Binary STL je obvykle výrazně menší než ASCII STL; ASCII STL je užitečný pouze tehdy, když je výslovně vyžadován human-readable výstup.

STL neuchovává atributy point cloudu, jako jsou intenzita, RGB barva, GPS pozice, časová razítka nebo klasifikační štítky. Neobsahuje ani deklaraci jednotek. Ověřte, zda jsou zdrojové souřadnice v milimetrech, centimetrech, metrech nebo jiné jednotce, a před printingem či obráběním nastavte nebo ověřte měřítko.

Jak převést coordinate point cloud

1. Vytvořte kopii souboru ASC a otevřete ji v textovém editoru. Ověřte oddělovač, počet řádků hlavičky a to, které sloupce obsahují X, Y a Z. Nepřiřazujte intenzitu, elevation flags ani klasifikační hodnoty do souřadnicových polí.
2. Otevřete soubor v CloudCompare pomocí File → Open. V dialogu pro ASCII import zvolte oddělovač, přeskočte případnou hlavičku a namapujte souřadnicové sloupce. Zkontrolujte bounding box a vzorový bod podle známých rozměrů zaměření.
3. Před vytvořením meshe point cloud vyčistěte. Odstraňte zjevné outliers, duplicitní body, scan stands, objekty v pozadí a irelevantní oblasti. Použijte Edit → Subsample, pokud počet bodů překračuje dostupnou paměť nebo obsahuje nadměrnou lokální hustotu.
4. U objektu nebo uzavřeného povrchu vypočítejte a orientujte normály pomocí nástrojů pro normály v CloudCompare. Rekonstrukce povrchu závisí na směru normál; nekonzistentní normály mohou vytvářet díry, invertované facety nebo nesprávně uzavřené oblasti.
5. Spusťte metodu surface-reconstruction. Rekonstrukce Poisson nebo Screened Poisson je vhodná pro mnoho přibližně spojitých skenovaných povrchů; použijte konzervativní reconstruction depth, protože vyšší hodnoty zvyšují využití paměti a mohou reprodukovat šum nebo vytvářet detaily nepodložené měřením.
6. U terénu nebo jiných převážně horizontálních dat použijte podle potřeby triangulaci nebo terrain-mesh metodu namísto Poisson. Poisson může uzavírat mezery a vytvářet vertikální či spodní geometrii, která v elevation survey neexistuje.
7. Výsledný mesh prohlédněte z několika úhlů. Odstraňte izolované shells a nežádoucí okraje, poté zkontrolujte díry, non-manifold edges, self-intersections, invertované normály a nadměrné množství tenkých triangleů.
8. Exportujte vybraný mesh pomocí File → Save As nebo příkazu pro mesh export, zvolte STL a vyberte binary STL, pokud není vyžadován ASCII soubor. Ověřte rozměry exportu ve sliceru nebo mesh editoru.

Pokud nainstalovaný build CloudCompare neobsahuje požadovaný reconstruction plugin, uložte vyčištěný point cloud a otevřete jej v MeshLab. Pomocí jeho nabídky Filters v kategorii point-set nebo surface-reconstruction spusťte rekonstrukci Poisson, prohlédněte mesh a exportujte jej prostřednictvím File → Export Mesh As. Názvy nabídek se mohou podle verze MeshLab lišit.

Jak pracovat s dalšími variantami ASC

ESRI ASCII Grid je nejprve nutné převést z rasterových buněk na terrain surface. Načtěte jej v QGIS nebo jiném GIS programu, ověřte coordinate reference system a elevation units, vytvořte terrain nebo triangulated surface ve vhodné 3D či mesh aplikaci a poté exportujte STL. Import gridu jako běžného XYZ point cloudu nesprávně interpretuje jeho hlavičku a strukturu buněk.

Pokud soubor obsahuje vertices a face indices namísto izolovaných bodů, zachovejte vztahy mezi facety pomocí importeru od producenta, zdokumentovaného parseru nebo CAD/mesh aplikace. Výsledný mesh exportujte přímo; na existující faceted model nepoužívejte rekonstrukci Poisson. Pokud ASC vznikl v 3ds Max nebo jiné proprietární aplikaci, použijte podporovaný workflow této aplikace pro import a STL export nebo converter, který danou variantu ASC výslovně uvádí. Komerční utility, jako například 3D Object Converter, mohou být užitečné pro podporované varianty, ale před nákupem nebo zpracováním dávky ověřte trial conversion a geometrii.

Online converters a limity kompatibility

Online služby jako Convertio nebo CloudConvert mohou přijímat některé varianty ASC, ale jejich podpora je specifická pro daný formát a může se měnit. Použijte je pouze tehdy, když jejich aktuální conversion page výslovně identifikuje strukturu ASC a vytváří STL mesh; mnoho webových converterů pouze překóduje existující meshe a nedokáže odvodit povrch z libovolných XYZ records. Nenahrávejte důvěrná geodetická, infrastrukturní, zdravotnická ani průmyslová skenování.

Převod point-to-mesh je aproximace. Řídké oblasti vytvářejí natažené triangles, zašuměná měření vytvářejí hrubé povrchy a rekonstrukce Poisson může vyplnit díry nebo vytvořit uzavřenou geometrii tam, kde neexistují žádná pozorování. Point cloud obsahující stromy, kabely, vegetaci nebo nespojené objekty nemusí představovat jeden printable solid. Před výrobou opravte STL ve sliceru nebo aplikaci pro mesh-repair a ověřte měřítko, watertightness, tloušťku stěn, normály a zamýšlenou orientaci souřadnic.