MeshLab e’ un software particolarmente potente nella elaborazione delle nuvole di punti, ma sicuramente ha un utilizzo non intuitivo.
Oggi spiego come partire da una mesh ed ottenere un oggetto 3D in 4 mosse molto semplici ma fondamentali.
Presupposto di base e’ avere una mesh abbastanza completa, nella quale le parti mancanti costituiscano una percentuale modesta rispetto all’insieme.
Se utilizzate il sistema Horus+Ciclop occorre partire da una perfetta taratura del sistema ed in particolare dei laser (vedi il mio precedente articolo nel quale spiego come fare).
Partiamo dalla mesh di una papera scannerizzata (potete scaricarla dalla sezione Download e fare direttamente voi le prove che illustro qui di seguito) e la importiamo dentro MeshLab.
Come vedete dalla figura la mesh e’ incompleta sulla testa ed in diverse parti del corpo, ma nell’insieme la scannerizzazione fornisce gia’ in maniera abbastanza chiara quale sia la forma ed i contorni dell’oggetto.
La prima mossa: semplificare
La mesh e’ costituita da circa 147.000 vertici, ma in realta’ molti di questi vertici non portano alcun contributo alla ricostruzione della superficie dell’oggetto. Quindi occorre semplificare.
Si utilizza la funzione Filters – Point Set – Point Cloud Simplification: basta selezionarla, confermare tutti i parametri che vengono proposti, cliccare su Apply e poi su Close.
Questa operazione riduce a circa 1200 vertici la mesh.
La seconda mossa: creare le normali
La creazione delle normali sulla base dei soli vertici consente al software di orientare correttamente il passo successivo di costruzione delle facce e di ricostruzione di quelle mancanti.
Si utilizza la funzione Filters – Point Set – Compute normals for point sets: anche in questo caso basta selezionarla, confermare tutti i parametri che vengono proposti, cliccare su Apply e poi su Close.
Questa operazione non modifica l’immagine a video.
La terza mossa: ricostruire
Una volta generate le normali si puo’ procedere alla creazione delle facce dell’oggetto, che saranno generate utilizzando i vertici esistenti e generando altri vertici negli spazi dove la scannerizzazione ha lasciato parti incomplete.
Si utilizza la funzione Filters – Remeshing, Simplification and Reconstruction – Surface Recostruction Screened Poisson: ancora una volta basta selezionarla, confermare tutti i parametri che vengono proposti, cliccare su Apply e poi su Close.
La mesh adesso ha circa 3500 vertici e sono state create circa 7000 facce.
Adesso l’oggetto 3D che e’ stato creato non presenta piu’ parti incomplete. I vuoti sono stati chiusi secondo andamenti di superficie condizionati dalle superfici limitrofe e dall’andamento delle normali. In sostanza il software “intuisce” la forma, ma,come ho gia’ detto sopra, e’ ovvio che questo non puo’ riuscire in caso di incompletezza eccessiva.
Le parti nuove sono colorate in bianco in quanto non presentano alcuna texture.
La quarta mossa: pulire
L’oggetto così ottenuto avra’ pero’ un problema, che e’ classico delle scannerizzazioni effettuate tenendo l’oggetto poggiato su un piano: la parte di sotto del pezzo non ha una faccia di chiusura. Questo comporta che la funzione di ricostruzione tenta comunque di chiudere la superficie esterna secondo le normali e la forma del bordo limite e genera quindi una forma arrotondata, che quindi non corrisponde mai alla forma piana della superficie di appoggio dell’oggetto scannerizzato.
Si utilizza quindi l’icona relativa alla funzione Select Faces in a rectangular region, si posiziona l’oggetto in modo perfettamente orizzontale e si seleziona la parte da togliere, che viene evidenziata in rosso.
Utilizzando l’icona relativa alla funzione Delete the current set si cancella la parte evidenziata. A questo punto la mesh e’ completa e puo’ essere salvata in uno dei formati gestibili dai software per la generazione, ad esempio, di una stampa 3D.
Nel caso specifico ho salvato l’oggetto in formato obj e poi l’ho ricaricata in MeshLab. L’oggetto si presenta così.
Le 4 mosse che ho illustrato sono quelle assolutamente fondamentali, ma, come si puo’ intuire, le potenzialita’ di MeshLab sono enormi e si puo’ fare molto di piu’.
Gia’ qualcosa di piu’ potrete fare, scaricando la guida di post produzione, che ho trovato in rete e che ho messo a disposizione nella sezione Download in quanto la ritengo molto utile.
Come sapete io sono un fautore della fotogrammetria, perche’ e’ un metodo che riesce a scannerizzare forme complesse non scannerizzabili con la semplice triangolazione laser del sistema Ciclop+Horus. Tuttavia quest’ultimo e’ da considerare un metodo complementare al primo, in quanto consente invece la scannerizzazione di elementi su cui il primo metodo fallisce (ad esempio su superfici leggermente riflettenti o che non presentino alcun disegno sulla superficie).
