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什么是彩色點(diǎn)云文件
大家要想弄清楚什么是彩色點(diǎn)云文件。就須知道點(diǎn)云文件是什么，是怎么來(lái)的。
點(diǎn)云文件是：點(diǎn)云是在同一空間下表達(dá)目標(biāo)空間分布和目標(biāo)表面特性的海量點(diǎn)的集合。通過(guò)專(zhuān)門(mén)的三維掃描設(shè)備可以輸出點(diǎn)云，其點(diǎn)云文件中的每個(gè)點(diǎn)都包括了XYZ軸的三維坐標(biāo)軸信息。 那么在點(diǎn)云文件中的每個(gè)點(diǎn)添加入彩色RBG信息的話，就形成了 彩色點(diǎn)云文件。其常見(jiàn)的格式有VTX，ASC等等。 仔細(xì)觀察上面三幅圖，我們可以看出，構(gòu)成一張人臉的其實(shí)是一個(gè)個(gè)漂浮在空中密密麻麻的點(diǎn)。所以我們大致可以認(rèn)為，構(gòu)成一張人臉的點(diǎn)數(shù)量越多，所含的信息量越大，那么人臉的精細(xì)程度越高， 無(wú)論是凹凸感還是色彩。 采用點(diǎn)云掃描的趨勢(shì) 眾所周知，由于點(diǎn)云掃描具有精度高，生成文件小，而且易于編輯等特點(diǎn)，在工業(yè)上和軍事上用來(lái)逆向開(kāi)發(fā)和研究已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了。但當(dāng)時(shí)采用點(diǎn)云掃描的設(shè)備一般都價(jià)格不菲，幾十萬(wàn)的設(shè)備僅僅是行業(yè)的準(zhǔn)入門(mén)檻。這幾年，隨著3D行業(yè)的異軍突起，三維掃描設(shè)備的創(chuàng)新和研發(fā)都達(dá)到了新的高度。不僅做到了手持，而且同等掃描原理和精度的設(shè)備的售價(jià)更是做到了十萬(wàn)元以?xún)?nèi)。
多邊形數(shù)量與模型精度以及色彩的關(guān)系 我們首先將點(diǎn)云文件封裝，通俗點(diǎn)說(shuō)，就是將所得到的所有點(diǎn)，有規(guī)律的連起來(lái)，使之變成面。這樣可以進(jìn)行更有層次的強(qiáng)化與修改。 所以點(diǎn)云中點(diǎn)的多少，此時(shí)直接決定了，封裝后多邊形面的多少。
我們首先來(lái)討論多邊形數(shù)量與模型精度的關(guān)系。所以我們先將色彩隱藏起來(lái)。此時(shí)我們可以清晰的看到，當(dāng)多邊形數(shù)量在130W左右時(shí)，人體的輪廓，如眼皮，嘴巴，耳朵等五官輪廓信息已經(jīng)完全體現(xiàn)出來(lái)，凹凸感比較明顯?？梢砸谎劬头直娉鑫骞俚奈恢?。 那么下面我們將多邊形的數(shù)量簡(jiǎn)化到10W。看看會(huì)發(fā)生什么……
結(jié)果如上面2張圖。當(dāng)多邊形的數(shù)量急劇降低后，模型的精度同樣開(kāi)始下降。人物的皮膚開(kāi)始出現(xiàn)大塊的多邊形，五官這些重要的體貌特征已經(jīng)變得模糊不清。當(dāng)我們重新打開(kāi)模型色彩后，彩色信息也隨之發(fā)生了巨大的改變，雙眼已經(jīng)變得“無(wú)神”，衣服的條紋也打起了“馬賽克”…… 但是我們不能急于馬上得出結(jié)論。如果我們此時(shí)將，這個(gè)僅有10W多邊形數(shù)量的模型，利用軟件人為增加多邊形數(shù)量，會(huì)發(fā)生什么事呢？
結(jié)果有點(diǎn)讓人費(fèi)解。隨著多邊形數(shù)量的增多，模型的精度似乎并沒(méi)有回到應(yīng)有的水平。五官仍舊模糊不清，皮膚的紋路仍非常粗糙，同時(shí)，色彩也沒(méi)有隨著多邊形數(shù)量的增加，而變得清晰。那么為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果呢？ 其實(shí)原因并不復(fù)雜。多邊形數(shù)量的多少，是決定模型精度和色彩飽滿的一個(gè)非常重要的因素。舉個(gè)通俗的例子來(lái)說(shuō)，A和B兩人去整容，A口袋里有100W，B口袋里只有10W。2個(gè)人同時(shí)去做眼睛，A可以拿出20W來(lái)做，而B(niǎo)卻只能拿出2W來(lái)做。自然A做出更好的效果，而B(niǎo)就捉襟見(jiàn)肘了。
在初始就擁有別的多邊形數(shù)量，是模型精度的基石。但不是全部。 再拿A和B兩個(gè)人來(lái)舉例。A是白富美，自己本身就有很好的底子，多邊形數(shù)量龐大，五官清晰，皮膚光滑，可謂天生麗質(zhì)。不用怎么修飾就可以達(dá)到的效果。
而B(niǎo)，不僅基礎(chǔ)太好，多邊形數(shù)量少，本身五官輪廓都很模糊，試問(wèn)，僅僅通過(guò)提高多邊形數(shù)量，就想達(dá)到的效果，怎么可能？
那么顏色與多邊形數(shù)量是怎么樣的關(guān)系呢？ 很簡(jiǎn)單，我們把多邊形的數(shù)量比喻成房間，而把構(gòu)成色彩信息的像素比喻成人。 入住到房間中去， 就相當(dāng)于像素在對(duì)多邊形上的附著。當(dāng)房間多，人少的時(shí)候，人們很容易選擇自己想住的房間，或根據(jù)采集到的點(diǎn)云信息來(lái)分配哪個(gè)人住哪個(gè)房間，那么此時(shí)，每個(gè)像素都可以找到自己應(yīng)該附著的位置。 相反，如果像素高，但是多邊形數(shù)量少。這個(gè)時(shí)候問(wèn)題就大了，房間少，人多，那么必然會(huì)發(fā)生幾個(gè)人要同住一個(gè)房間，也就是一個(gè)多邊形同時(shí)要有幾個(gè)像素來(lái)附著，這樣像素之間就產(chǎn)生了互相干擾，所以所表現(xiàn)出來(lái)的顏色質(zhì)量反而大打折扣了……
綜上所述
決定模型細(xì)節(jié)的關(guān)鍵
1. 首先是多邊形的數(shù)量，這個(gè)是一切數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，沒(méi)有充足的多邊形數(shù)量，其他一切都變得不和諧。
2. 多邊形數(shù)量的多少，與初始輪廓感沒(méi)有直接的聯(lián)系。產(chǎn)生輪廓感的，不是多邊形的數(shù)量，而是輸出設(shè)備所應(yīng)用的硬件掃描原理，如點(diǎn)掃描，面掃描等，和軟件算法來(lái)決定的。這里就涉及到更深的系統(tǒng)匹配工程和適應(yīng)輸出工程，與本主題無(wú)關(guān)，就不再這里詳細(xì)討論了。
3. 色彩與多邊形數(shù)量關(guān)系比較大，多邊形數(shù)量不足的，色彩像素再多，想要附著到多邊形上，難度很大，也于事無(wú)補(bǔ)?？蛇h(yuǎn)觀而不可褻玩。 另外，諷刺一下國(guó)產(chǎn)的一些山寨手機(jī)廠家，只是一味的宣傳自己手機(jī)的像素是1300W的，而實(shí)際硬件就只有300w，搞個(gè)軟件把照片放大到1300w, 這樣有意思嗎？硬件都達(dá)不到，還軟件虛擬放大有啥用？1300w照出來(lái)，還沒(méi)有iSight 500W的清晰，飽滿……
未來(lái)，三維掃描儀還將在工業(yè)訂制小批量、多規(guī)格的時(shí)代中嶄露頭角……
