ReClouds

Цифровая модульная платформа обработки данных 3D-сканирования ReClouds представляет собой программный продукт для обработки данных 3D-сканирования сканирования, построенный на открытой архитектуре и предназначенный для создания инженерной экосистемы приложений по обработке данных 3D-сканирования в области геодезии, строительства, машиностроения, инфраструктурного и метрологического мониторинга. ReClouds представлен отдельным программным комплексом и загружаемым вертикальным приложением для российской САПР-платформы nanoCAD.

Вертикальное приложение ReClouds 1.5 на Платформе nanoCAD 21

ReClouds обладает широким набором инструментов, позволяющих:

• работать со сверхмассивными облаками точек, источником которых могут быть данные популярных обменных форматов (LAS, LAZ, PTS, PTX, PCD, XYZ, E57, PLY, RCS/RCP);
• сшивать/регистрировать облака по маркам и в полуавтоматическом режиме с возможностью контроля качества сшивки;
• визуализировать облака точек с использованием широкого набора способов, включая фотореалистичное отображение, поддержку видовых экранов;
• строить сечения, разрезы, выделять зоны интереса, работать с динамическими сечениями;
• производить классификацию и сегментацию, в том числе автоматически выделять землю;
• строить полигональные модели ЦМР/ЦММ и трехмерных объектов;
• упрощать и редактировать полигональные модели, в том числе с учетом раскраски и наложенных текстур;
• производить вписывание элементарных геометрических форм: плоскостей, цилиндров, шаров, прямых;
• производить глобальный поиск элементарных геометрических форм: плоскостей, цилиндров, конусов, торов, шаров с учетом их сопряжений и взаимного расположения;
• производить поиск трубопроводных систем как целого;
• производить автоматическую векторизацию сечений, в том числе создавать поэтажные планы;
• осуществлять “умные” привязки к облакам точек, используя информацию о распознанных в них геометрических формах, при выполнении операций с векторными объектами;
• производить измерение длин, площадей и объемов непосредственно по облаку точек без предварительного распознавания форм и построения моделей;
• производить сравнение облаков точек между собой и с моделями;
• текстурировать векторные модели растрами и по данным облаков точек;
• производить пакетную обработку данных.

Кроме того, ReClouds предоставляет развитое программное API (C++, C#, COM) для создания пользовательских приложений на его базе.

ReClouds ориентирован на решение инженерных и информационных задач с использованием данных 3D-сканирования в следующих прикладных областях:

• строительство и эксплуатация инженерных сооружений, зданий, коммуникаций;
• создание 2.5D-чертежей и планов, в том числе топографических;
• мониторинг чрезвычайных ситуаций и экологической обстановки;
• трехмерное моделирование, в том числе имитационное;
• выполнение оперативных расчетов и измерений;
• моделирование задач транспортировки;
• проектирование машин и механизмов;
• поиск коллизий, авторский надзор;
• наполнение ГИС-систем;
• в области метрологии.

Наиболее актуальная версия ReClouds 1.5 представляющая из себя вертикальное приложение для Платформы nanoCAD 21.

ReClouds 1.5 состоит из семи модулей:

• ReClouds Регистрация – модуль сшивки и регистрации единичных сканов в единые облака точек;
• ReClouds Предобработка – модуль предварительной обработки, фильтрации и устранения шумов измерений в облаках точек;
• ReClouds Сегментация – модуль классификации и сегментации облаков точек;
• ReClouds Сечения – модуль анализа сечений облаков точек;
• ReClouds Поверхности – модуль поверхностного моделирования по данным облаков точек;
• ReClouds Топология – модуль поиска и анализа топологии поверхностей и геометрических форм, заданных облаками точек;
• ReClouds Измерения – модуль проведения измерений по данным облаков точек.

Вертикальное приложение ReClouds 1.5 на базе Платформы nanoCAD 21 позволяет:

• интегрировать весь функционал ReClouds в среду САПР-платформы nanoCAD;
• предоставлять любым вертикальным приложениям на базе nanoCAD доступ к информации об окружении реального мира;
• производить оперативные измерения, мониторинг состояния, реверс-инжиниринг имеющихся объектов;
• строить бесшовные программные комплексы, реализующие разветвленные процедуры проектирования, мониторинга с использованием данных 3D-сканирования в единой среде.

ReClouds Регистрация

Назначения модуля ReClouds Регистрация – предварительная обработка загружаемых сканов трехмерных сканеров, сшивка сканов в единое облако, регистрация сканов в системе, совмещение сканов в единой системе координат. Команды модуля позволяют сшивать сканы по маркам и вручную. Имеются средства контроля качества и развитые средства визуализации процесса сшивки. Планы развития модуля включают дополнение модуля алгоритмами безмарочной сшивки и совмещения облака с моделью и автоматического поиска сферических и плоских марок.

ReClouds Предобработка

Назначения модуля ReClouds Предобработка – предварительная обработка загружаемых облаков точек, очистка от измерительного шума, фильтрация данных, интеллектуальное прореживание облаков точек. Модуль реализует топологически корректные алгоритмы прореживания и фильтрации. Развитие модуля предполагает дополнение модуля алгоритмами фильтрации на основе фрактальной размерности, автоматического поиска измерительных шумов, выбросов на основе информационной энтропии.

ReClouds Сегментация

Назначения модуля ReClouds Сегментация – обработка сырых облаков точек, классификация данных облаков точек по пространственным, геометрическим и логическим критериям, построение пространственных структур, связанных с логической классификацией данных облаков точек, на базе полностью автоматических и автоматизированных алгоритмов с использованием методов искусственного интеллекта. Модуль включает алгоритм автоматической идентификации земли, функционал динамических сечений. Возможность сохранения именованных видов позволяет оптимизировать процесс классификации. Информация о классификации точек запоминается в хранилище, и может быть использована в Платформе nanoCAD без приложения ReClouds, например, для визуализации или топографии. Планы развития модуля предполагают его дополнение алгоритмами автоматического поиска и анализа растительности.

ReClouds Сечения

Назначения модуля ReClouds Сечения обработка сырых облаков точек, векторизация сечений облаков точек, инструменты прямых измерений на сечениях облаков точек, интеллектуальная обработка данных сечений облаков точек, локальный поиск топологии поверхностей и элементарных геометрических форм по сечениям облаков точек, реконструкция форм объектов по сечениям облаков точек, на базе полностью автоматических и автоматизированных алгоритмов с использованием методов искусственного интеллекта. Основой модуля является алгоритм векторизации сечений, позволяющий выделять на сечениях прямолинейные участки, дуги окружностей и эллипсов, а также площадные объекты, автоматически связывать распознанное в единую логическую структуру, анализировать ее. Помимо анализа произвольных форм модуль имеет новый функционал по построению контуров поэтажных планов. Планы развития модуля включают появление функционала, позволяющего анализировать качество сканирования и плотность облака точек для того чтобы помочь пользователю автоматически подобрать параметры распознавания.

ReClouds Поверхности

Назначения модуля ReClouds Поверхности – построение триангуляционных и иных полигональных моделей по данным облаков точек, реализация операция с полигональными моделями, включая редактирование и упрощение полигональных моделей, работа с текстурами и материалами для создания фотореалистичных моделей, реализует команды построения CAD-примитивов с опорой на полигональные модели, на базе полностью автоматических и автоматизированных алгоритмов и использованием методов искусственного интеллекта. На данный момент модуль позволят строить как 2.5D-, так и 3D-модели, редактировать их, топологически корректно упрощать, текстурировать. В том числе и по данным облаков точек, имеющих цвет. Есть функционал, позволяющий строить ортофото по данным облаков точек, имеющих цвет, в том числе с классификацией строений, сооружений. Модуль развивается в сторону более интеллектуальных инструментов реконструкции и редактирования моделей, а так же инструментов каталогизации аппаратуры, узлов и механизмов. Уже сейчас функционал модуля позволяет создавать реалистичные модели любых объектов инфраструктуры различной детализации.

ReClouds Топология

Назначения модуля ReClouds Топология – реализация высокоуровневого глобального поиска параметрической геометрии по данным облаков точек, создание гибридного представления облаков точек как симбиоза метрологической информации и распознанной параметрической геометрии, поиск логически сложных технологических систем (трубопроводных, вентиляционных, электро) по данным распознанной параметрической геометрии в облаках точек, конвертация распознанной в облаке параметрической геометрии в трехмерное векторное представление, топологический анализ облаков точек (TDA) , на базе полностью автоматических и автоматизированных алгоритмов и использованием методов искусственного интеллекта. На данный момент модуль предоставляет функционал по поиску как отдельных форм, так и трубопроводных систем. Найденная геометрия может быть использована для расчётов в приложении ReСlouds, для экспорта в другие вертикальные приложения, а также в Платформе nanoCAD для визуализации и моделирования любых объектов. Планы развития включают создание функционала анализа логической структуры зданий, помещений на основе распознаваемых плоскостей стен, распознавания вентиляционных систем, а также, поиск и распознавание параметров элементов из металлического профиля.

ReClouds Измерения

Назначения модуля ReClouds Измерения – реализация возможности проведения измерений длин, площадей, объемов по данным облаков точек или полигональных моделей, реализация алгоритмов поиска геометрических коллизий и сравнения облаков точек с облаками точек и моделями, на базе полностью автоматических и автоматизированных. Развитие модуля предполагает создание функционала поиска логических коллизий на базе имеющегося функционала поиска пространственных.

Системные требования

Операционная система	· Microsoft® Windows® 10 64-разрядная · Microsoft Windows 8.1 64-разрядная
Процессор	Минимальные требования: процессор с тактовой частотой 2 ГГц Рекомендуется: процессор с тактовой частотой 3 ГГц и выше
Оперативная память	Минимальные требования: 16 Гб Рекомендуется: 32 Гб и выше
Разрешение экрана	Минимальные требования: 1280 х 1024 Рекомендуется: 1920 x 1080
Видеоадаптер	Минимальные требования: графический процессор с объемом видеопамяти 1 Гб Рекомендуется: графический процессор с объемом видеопамяти 4 Гб (поддерживающий OpenGL 2.1 или DirectX 11)
Пространство на жестком диске	Для работы с большими облаками точек необходимо учитывать их объем и количество при выборе жесткого диска. Оценка объема данных облака точек может осуществляться по следующей таблице: Объем точек в облаке Размер в мегабайтах на ЖД 1 млн. 16.02 100 млн. 1611.56 1 млрд. 16313.00 2.5 млрд. 40782.50 Примечание: Хранить облака точек рекомендуется на SSD-дисках, для ускорения работы.
Сеть	На сервере лицензий и всех рабочих станциях, где будут работать приложения, использующие сетевое лицензирование, должен быть запущен протокол TCP/IP.