JP5948480B1 - System, method and computer software program for displaying / manipulating 2D or 3D shape information - Google Patents
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Abstract
【課題】高密度点群から偏りの少ない間引き点群を取得できる形状データの処理システムを提供する。【解決手段】実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力し処理する入力手段18、点群テキストファイル処理部8と、前記入力された点群の間引き処理を行う点群データ間引き処理部10とを有する。この点群データ間引き処理部10は、前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し、下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成するBVH領域分割処理部10aと、木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定すると共に、決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別し、選別された各ノードにおいてそのノードが表す分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別し、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得する間引き部10bとを有する。【選択図】図1Kind Code: A1 A shape data processing system capable of acquiring a thinning point group with little bias from a high density point group is provided. An input means for inputting and processing information of a point cloud before thinning obtained by measuring a real space, a point cloud text file processing section, and a point for performing the thinning processing of the inputted point cloud. And a group data thinning processing unit 10. The point cloud data thinning processing unit 10 sequentially divides a predetermined target area including the point cloud into two, and generates a tree structure data divided into a number of areas (nodes) as it goes down. The node 10a and a node for performing thinning processing in the tree structure data are determined for each branch of the tree structure, and the determined node group is selected as a divided region group to be acquired as a point group after the thinning, and is selected. In addition, each node has a thinning unit 10b that selects one or more points representing the divided area represented by the node as a representative point, and acquires a total of the selected representative point group as a thinned point group. [Selection] Figure 1
Description
この発明は、2次元または3次元の形状情報、特に点群データを表示・操作するシステムに関するものである。 The present invention relates to a system for displaying and operating two-dimensional or three-dimensional shape information, particularly point cloud data.
従来から、例えば3次元空間スキャナ等で所定の空間を計測し、その計測結果を点群データとして出力するシステムがある。 Conventionally, there is a system that measures a predetermined space using, for example, a three-dimensional space scanner and outputs the measurement result as point cloud data.
点群データは、例えば、部品の3次元モデル作成、計測による品質管理、可視化処理、アニメーション、レンダリング、マスカスタマイゼーション等の用途で用いられることが想定されている。 The point cloud data is assumed to be used for applications such as, for example, creation of a three-dimensional model of a part, quality control by measurement, visualization processing, animation, rendering, and mass customization.
ところで、点群データを活用する場合、用途に応じて必要となる点群の密度が異なることが想定される。すなわち、高い密度を満たす点群データを用意する必要がある用途がある一方で、例えばモデルの操作を必要とせず表示のみを目的とする場合には点群の数が多すぎると表示性能の低下が問題となるということがある。 By the way, when utilizing point cloud data, it is assumed that the density of a point cloud required according to a use differs. In other words, while there is an application that needs to prepare point cloud data that satisfies a high density, for example, when the display is aimed only for display without requiring model operation, the display performance deteriorates if the number of point clouds is too large. May be a problem.
このため、高密度点群から所定の方法で点群を間引いて点群数を減らすことが想定されるが、点群の分布密度は空間全体に亘って一様ではなく、単に隣り合う点群の1つを間引く等の処理では、間引いた後の点群に偏りが生じ形状の特徴を保ったまま点群数を減らすことはできない可能性がある。 For this reason, it is assumed that the number of point clouds is reduced by thinning the point clouds from the high-density point clouds by a predetermined method. However, the distribution density of the point clouds is not uniform over the entire space, and the adjacent point clouds are simply In processing such as thinning out one of the points, there is a possibility that the point cloud after thinning is biased and the number of point clouds cannot be reduced while maintaining the shape characteristics.
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、高密度点群から偏りの少ない間引き点群を取得できる形状データの処理システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a shape data processing system capable of acquiring a thinning point group with a small deviation from a high density point group.
上記課題を解決するため、本願発明の第一の主要な観点によれば、2次元または3次元の形状情報を表示・操作するシステムであって、実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力する手段と、前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成する手段と、木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定する手段と、決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別する手段と、前記選別された各ノードにおいてそのノードが表す分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別し、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得する手段とを有することを特徴とするシステムが提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to a first main aspect of the present invention, a system for displaying / manipulating two-dimensional or three-dimensional shape information before thinning obtained by measuring a real space Means for inputting point cloud information, means for generating tree structure data in which a predetermined target area including the point cloud is sequentially divided into two parts and divided into a number of areas (nodes) as it goes down, and a tree structure Means for determining a node for performing thinning processing in the data for each branch of the tree structure; means for selecting the determined node group as a divided region group to be acquired as a point group after thinning; and each of the selected nodes And a means for selecting one or more points representing a divided area represented by the node as a representative point in a node, and obtaining a total of the selected representative point group as a thinned-out point group. Is .
このような構成によれば、点群を含む領域を木構造データに属する各ノードに分割し、所定のノードから代表点を選択し、その代表点の総体を間引き後の点群とすることができる。このことで、高密度点群から偏りの少ない間引き点群を取得できる。 According to such a configuration, an area including a point cloud can be divided into each node belonging to the tree structure data, a representative point can be selected from a predetermined node, and the total of the representative points can be used as a thinned point cloud. it can. This makes it possible to acquire a thinning point group with less bias from the high density point group.
すなわち、入力された点群データにおいて相対的に点群の密度が高い領域では、間引き後の点群データにおいても相対的に点群の密度が高いものとなり、元の点群データにおいて相対的に点群の密度が低い領域では、間引き後の点群データにおいても、相対的に点群の密度が低いものとなる。 That is, in the region where the point cloud density is relatively high in the inputted point cloud data, the point cloud density is relatively high even in the point cloud data after thinning, and the original point cloud data is relatively In an area where the density of point clouds is low, the density of point clouds is relatively low even in the point cloud data after thinning.
また、この発明の一実施形態によれば、このシステムは、さらに、間引き後の点群数を入力する手段を有し、前記間引き処理を行うノードを決定する手段は、前記間引き前の点群数に対する前記入力された間引き後の点群数の割合に基づき、木構造の各ノードに含まれる点数に上記割合を掛けた数が所定数より小さくなった時のノードを間引き処理を行うノードとして決定するものである。この場合、前記所定数は1であることが好ましい。また、前記間引き後の点群数を指定する手段は、点群データの表示目的に応じて、動的な視点変更を伴う表示やアニメーション表示には少ない間引き点群数を指定し、静的な表示や計測にはより多い間引き点群数を指定するものであることが望ましい。 Further, according to one embodiment of the present invention, the system further includes means for inputting the number of point groups after thinning, and the means for determining a node to perform the thinning processing is the point group before the thinning. Based on the ratio of the inputted point cloud number after thinning to the number, the node when the number obtained by multiplying the number of points included in each node of the tree structure by the ratio is smaller than a predetermined number is set as a node for performing the thinning process To decide. In this case, the predetermined number is preferably 1. Further, the means for designating the number of point clouds after the thinning designates a small number of thinning point groups for display or animation display accompanied by dynamic viewpoint change according to the display purpose of the point cloud data. It is desirable to specify a larger number of thinning point groups for display and measurement.
この発明の他の一実施形態によれば、このシステムは、さらに、取得された間引き後点群データを、図面情報を格納する中間フォーマットで出力する点群データ出力手段を有する。 According to another embodiment of the present invention, the system further includes point cloud data output means for outputting the acquired thinned point cloud data in an intermediate format for storing drawing information.
この発明の第二の主要な観点によれば、コンピュータによって実行される、2次元または3次元の形状情報を表示・操作する方法であって、コンピュータに、実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力する工程と、コンピュータが、前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成する工程と、コンピュータが、前記木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定する工程と、コンピュータが、前記決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別する工程と、コンピュータが、前記選別された各ノードにおいてそのノードが表す分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別し、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得する工程とを有することを特徴とする方法が提供される。 According to a second main aspect of the present invention, there is provided a method for displaying / manipulating two-dimensional or three-dimensional shape information executed by a computer, the thinning obtained by measuring a real space on the computer. The step of inputting the information of the previous point cloud, and the computer sequentially generates a tree structure data that is divided into two regions (nodes) as the predetermined target region including the point cloud is sequentially divided into two parts A step in which a computer determines a node for performing thinning processing in the tree structure data for each branch of the tree structure, and a computer in which the determined node group is an acquisition target of a point group after thinning The process of selecting as an area group, and the computer selects and selects one or more points representing the divided area represented by the node in each of the selected nodes as a representative point. Method characterized by a step of obtaining the totality of the representative point group as a decimation rear point group is provided.
この発明の第三の主要な観点によれば、 記憶媒体に格納され、コンピュータに、2次元または3次元の物体データを表示操作させるコンピュータソフトウエアプログラムであって、コンピュータに、実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力する手段と、コンピュータに、前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成させる手段と、コンピュータに、木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定させる手段と、コンピュータに、決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別させる手段と、コンピュータに、前記選別された各ノードにおいてそのノードが表す分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別させ、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得させる手段とを有することを特徴とするコンピュータソフトウエアプログラムが提供される。 According to a third main aspect of the present invention, there is provided a computer software program stored in a storage medium and causing a computer to display and operate two-dimensional or three-dimensional object data. The computer measures a real space. A tree obtained by dividing the predetermined target area including the point group into two parts in succession and dividing it into a number of areas (nodes) as it goes down. Means for generating structure data, means for causing the computer to determine a node for thinning processing in the tree structure data for each branch of the tree structure, and for the computer to determine the determined node group for acquisition of the point cloud after thinning Means for selecting as a divided area group, and a computer having one or more of the divided areas represented by the node in each of the selected nodes. Was selected as the representative point in terms of a computer software program, characterized in that it comprises a means for obtaining the totality of sorted representative point group as a decimation rear point group is provided.
なお、ここに記載していない本願発明のその他の技術特徴は、以下の発明を実施するための形態及び添付図面の記載中で明らかにされるものである。 Other technical features of the present invention which are not described herein will be clarified in the description of the following embodiments and attached drawings.
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の点群データ間引きシステム1を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a point cloud data thinning system 1 according to the present invention.
このシステム1は、CPU2、RAM3、入出力インタフェース4等が接続されてなるバス5に、プログラム格納部6及びデータ格納部7が接続されてなる。プログラム格納部6には、点群テキストファイル処理部8と、ラフ点群数入力部9と、点群データ間引き処理部10と、点群データファイル出力部11と、IGESファイル出力部12とが格納されている。また、データ格納部7には、点群テキストファイル13と、点群データファイル14と、IGESファイル15とが格納される。さらに、点群データファイル14はラフ点群データ14aと、詳細点群データ14bにより構成されている。ここで、「ラフ点群」とは間引き処理後に残った点群を表し、「詳細点群」とは間引き処理で間引いた点群を表す。
In this system 1, a
ここで、上記プログラム格納部6及びデータ格納部7は、実際にはハードディスク等の記憶媒体である。そして、各構成部8〜12は、実際には、コンピュータソフトウエアプログラムであり、上記CPU2によってRAM3上に呼び出されて展開され実行されることで、この発明の各構成要素として機能するものである。
Here, the
以下、各構成部8〜12の構成及び作用を、図2のフローチャートを参照して、実際の動作と共に説明する。
Hereinafter, the configuration and operation of each of the
まず、ステップS1(図2)で、点群テキストファイル処理部8が、点群テキストファイル13を読み取って点群データ間引き処理部10で処理できる一時点群データに変換する。この一時点群データは、RAM3に展開される。ここで、上記点群テキストファイル13は、例えば前記入出力インタフェース4に接続された3次元空間スキャナ等16で計測された、空間上の各点の座標値と色の情報をテキスト形式で表した点群情報である。そして、図3(a)は、この点群テキストファイル処理部8で変換され、前記入出力インタフェース4に接続された出力手段17としてのディスプレイ上に描画された一時点群データ19を示したものである。このシステム1は、図3(a)に示す点群データから、図3(b)に示すように、所望の数だけ間引いてなるラフ点群データを生成しようとするものである。
First, in step S1 (FIG. 2), the point cloud text
なお、この実施形態では、点群テキストファイル13は、3次元空間スキャナ16から出力されたデータを想定しているが、他の方法で作られたものであっても良い。
In this embodiment, the point
次に、ステップS2〜S3で、ラフ点群数入力部9により、間引き対象の点群データの範囲指定(ステップS2)と、ラフ点群数の指定(ステップS3)が行われる。ここで点群データの範囲指定は、ユーザが前記入力手段18としてのマウス等を使ってディスプレイ(出力手段17)上にボックスを描いてその範囲に含まれる点群(若しくは含まれない点群)を指定することで行っても良いし、実際に座標範囲をデータとして入力することで行っても良い。また、点群テキストファイル13に含まれる点群データの全てを対象としても良い。また、点群テキストファイル処理部8は、この時、入力手段18による指示に基づき出力手段17上で点群データを回転させたり、移動させたり、拡大したりする等の処理を行って得られるように構成されていても良い。
Next, in steps S2 to S3, the rough point group
ステップS3で指定するラフ点群数としては、ユーザが望む間引き後の点群の数を指定しても良いし、パーセンテージで指定するようにしても良い。具体的な点群数で指定を行う場合には、前記ラフ点群数入力部9は、ユーザの参照のために上記選択範囲に含まれる総点群数を取得して表示するようになっていることが好ましい。
As the number of rough point groups specified in step S3, the number of point groups after thinning desired by the user may be specified, or may be specified as a percentage. When specifying with a specific number of point groups, the rough point group
また、このラフ点群数入力部9は、上記入力手段18から点群データの使用目的が入力された際にこれに応じてラフ点群数(若しくは間引く割合)を決定する点群使用目的判別部9aをさらに有する。この使用目的判別部9aは、例えば、点群データの表示目的に応じて、動的な視点変更を伴う表示やアニメーション表示には少ない間引き点群数を指定し、静的な表示や計測にはより多い間引き点群数を指定する。
Further, the rough point cloud
次に、ステップS4〜S6で、点群データ間引き処理部10が、点群間引き処理を行う。この点群データ間引き処理部10は、図1に示すように、点群が含まれる領域をBVHの手法で複数の領域に分割するBVH領域分割処理部10aと上記分割した各領域に含まれる点群の個数と密度に応じて、領域毎に一定の割合(点群の総個数に対するラフ点群の個数の割合)で点群を間引く間引き部10bとを有する。
Next, in steps S4 to S6, the point cloud
まず、BVH領域分割処理部10aが、指定された領域(内に含まれる点群)をBVHの手法で複数の領域に分割する(ステップS4)。
First, the BVH area
ここで、BVHとは、Bounding Volume Hierarchyの略であり、一般的に、空間内での距離計測を高速に行うための手法として知られているものあるが、この発明では、新たな用途である、高密度な点群から偏りの少ない間引き点群を取得するための技術として用いるものである。本技術で用いるBVHを、以後「点群BVH」と呼ぶ。 Here, BVH is an abbreviation for Bounding Volume Hierarchy, and is generally known as a technique for performing distance measurement in space at high speed, but is a new application in the present invention. It is used as a technique for obtaining a thinning point group with little bias from a high density point group. The BVH used in the present technology is hereinafter referred to as “point cloud BVH”.
この技術の原理は、3次元空間内の要素を含む空間を、順次2分割することにより木構造データを構成することである。この木構造は無閉路有向グラフであり、空間の2分割により作成されるため、各ノードは子を2つ持つか、全く子を持たないかのいずれかである。通常全く子を持たないノードは、対象となる要素の最小単位に関連付けられている。 The principle of this technique is to construct tree structure data by sequentially dividing a space including elements in a three-dimensional space into two. Since this tree structure is an acyclic directed graph and is created by dividing the space into two, each node has either two children or no children at all. Usually, a node having no children is associated with the minimum unit of the target element.
図4は、空間内の3角形を対象要素としたBVHの例である。簡単のため、2次元平面で表している。左側の木構造はBVHの模式図である。ここでは、BVHの最も親のノードを深度1のノードと呼び、そこから世代が下がるにつれ、深度2のノード群、深度3のノード群、と数字を1つずつ上げて呼んでいる。 FIG. 4 is an example of BVH with a triangle in space as a target element. For simplicity, it is represented by a two-dimensional plane. The tree structure on the left is a schematic diagram of BVH. Here, the parent node of the BVH is called a node with a depth of 1, and as the generation goes down from there, the node group with a depth of 2 and a node group with a depth of 3 are called up one by one.
各ノードには境界ボックスが関連付けられている。ここで「境界ボックス」とは、図4の右側に点線で示すもので、対象となる3角形を含む最小の直方体を指す。図4の右側は各境界ボックスに含まれる3角形と、境界ボックスを表す長方形(2次元平面なので)のイメージを示すものである。 Each node has a bounding box associated with it. Here, the “boundary box” is indicated by a dotted line on the right side of FIG. 4 and indicates the smallest rectangular parallelepiped including the target triangle. The right side of FIG. 4 shows an image of a triangle included in each bounding box and a rectangle representing the bounding box (since it is a two-dimensional plane).
このようにして、入力された点群を含む領域は、このBVH技術により、複数の領域に分割されることなる。ただし、点群の密度は全領域に亘って一定ではないので、同じ深度であっても、ノード毎に含まれる点数が異なることになる。 In this way, the region including the input point group is divided into a plurality of regions by the BVH technique. However, since the density of the point group is not constant over the entire region, the number of points included in each node differs even at the same depth.
次に、間引き部10bが、上記総点群数と、ラフ点群数に基づいて具体的な間引き処理を行うために、間引き処理を行うノードを決定する。
Next, the thinning
すなわち、点群BVHを用いることで,以下の情報を取得することができる。 That is, the following information can be acquired by using the point group BVH.
・3次元空間内の点群が含まれる複数の領域
・各領域内での点群の個数と密度
前記間引き部10bは、これらの情報を利用することにより、どのノードで間引き処理を行うかを以下の方法で木構造の枝ごとに決定する。
-A plurality of regions including point clouds in a three-dimensional space-Number and density of point clouds in each region The thinning
・ラフ点群数入力部9への指定により、点群の総個数に対するラフ点群数の割合Xが求まる。
The ratio X of the number of rough point groups to the total number of point groups is obtained by designation in the rough point group
・深度の小さいノードから深度の大きいノードに向けて子を辿る。これは、枝を1つ1つ調べるようにして辿る。このとき、各ノードに対応する領域に含まれる点群数を確認する。 Tracing children from a node with a small depth to a node with a large depth. This is done by examining the branches one by one. At this time, the number of point groups included in the area corresponding to each node is confirmed.
・点群数に対して上記のラフ点群数の割合Xを掛けた値が1以下になったときに、該当するノードを「間引き処理を行うノード」とする。 When the value obtained by multiplying the number of point groups by the ratio X of the number of rough point groups is equal to or less than 1, the corresponding node is set as a “node that performs a thinning process”.
・上記「間引き処理を行うノード」の子ノード以下は探索しない。 -The search is not made below the child nodes of the above-mentioned “node performing the thinning process”.
ついで、当該間引き処理を行うそれぞれのノードにおいて、総点群数に対する詳細点群の数の割合で求められる割合の点群を間引く(ステップS6)。各領域に1点ずつ点群が残ることになるが、残る点は各領域を表す境界ボックスの中心に最も近い点とする。 Next, at each node that performs the thinning process, a point cloud having a ratio obtained by the ratio of the number of detailed point clouds to the total number of point clouds is thinned (step S6). One point group remains in each area, and the remaining point is the point closest to the center of the bounding box representing each area.
図5は、上記間引き処理を行った後のラフ点群と間引き処理を行ったノードの例である。簡単のため、2次元平面で表している。この例では、図5の左側および右側下部の領域はより深度の小さいノードが「間引き処理を行うノード」として決定され、右側上部の領域は、より深度の大きいノードが「間引き処理を行うノード」として決定されている。 FIG. 5 shows an example of a rough point group after the thinning process and a node that has performed the thinning process. For simplicity, it is represented by a two-dimensional plane. In this example, the nodes on the left side and the lower right side of FIG. 5 are determined as “nodes that perform thinning processing” by nodes having a smaller depth, and the nodes on the upper right side are “nodes that perform thinning processing” by nodes having a greater depth. As determined.
上記処理により、以下の条件を満たす間引きが可能となる。 By the above processing, thinning that satisfies the following conditions becomes possible.
・間引き前後で、相対的な点群の密度がほぼ変わらないこと。つまり、点群の密度が高い領域は、間引き実行後も点群全体に対する密度は相対的に高く、点群の密度が低い領域は、間引き実行後も点群全体に対する密度は相対的に低いままである。 -The relative density of point clouds should not change before and after thinning. In other words, an area where the density of point clouds is high has a relatively high density for the entire point cloud even after thinning is performed, and an area where the density of point clouds is low is relatively low even after the thinning is executed. There is.
・ラフ点群の数が、外部より入力された値にほぼ近い値になる。 ・ The number of rough points is almost the same as the value input from the outside.
この結果、点群データファイル出力部11を介して、点群データファイル14が出力される(ステップS7)。ステップS6によって求まったラフ点群と詳細点群は、それぞれラフ点群データ14a、詳細点群データ14bとして出力される。
As a result, the point cloud data file 14 is output via the point cloud data file output unit 11 (step S7). The rough point group and the detailed point group obtained in step S6 are output as rough
出力されたラフ表示用点群データ14aと詳細点群データ14bは以下に示す性質を持つ。
The output rough display
・ラフ点群データ14aと詳細点群データ14bに含まれる任意の点は、入力された3次元空間内の一時点群データ19に含まれる点と1対1に対応する。また、対応する点の3次元空間内での座標値は同一である。
Arbitrary points included in the rough
・ラフ点群データ14aの点群の個数は、ラフ点群数入力部9により指定された値にほぼ近いものになっている。
The number of point groups in the rough
・ラフ点群データ14aと詳細点群データ14bは必ずしも密度が均一な点群データではない。入力された3次元空間内の一時点群データ19において、相対的に点群の密度が高い領域では、ラフ点群データ14aと詳細点群データ14bにおいても、相対的に点群の密度が高い。逆に、3次元空間内の一時点群データ19において、相対的に点群の密度が低い領域では、ラフ点群データ14aと詳細点群データ14bにおいても、相対的に点群の密度が低い。
The rough
加えて、IGESファイル出力部12を介して、ラフ点群をIGESファイル15へ出力することが可能である(ステップS8)。IGESファイル15は、図面情報を格納する中間フォーマットであるIGES形式のファイルである。
このことで、このシステムで処理した点群データを、CADシステム等の図面編集ソフトでの評価・編集を支援することが容易になる。
In addition, it is possible to output a rough point group to the
This makes it easy to support the evaluation and editing of the point cloud data processed by this system using drawing editing software such as a CAD system.
以上説明した例はこの発明の一実施形態に過ぎず、この発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。 The example described above is merely one embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…点群データ間引きシステム
2…CPU
3…RAM
4…入出力インタフェース
5…バス
6…プログラム格納部
7…データ格納部
8〜12…構成部
8…点群テキストファイル処理部
9…ラフ点群数入力部
9a…点群使用目的判別部
10…点群データ間引き処理部
10a…BVH領域分割処理部
10b…間引き部
11…点群データファイル出力部
12…IGESファイル出力部
13…点群テキストファイル
14…点群データファイル
14a…ラフ点群データ
14b…詳細点群データ
15…IGESファイル
16…3次元空間スキャナ
17…出力手段
18…入力手段
19…一時点群データ
1 ... Point cloud
3 ... RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Input /
Claims (15)
実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力する手段と、
前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成する手段と、
木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定する手段と、
決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別する手段と、
前記選別された各ノードにおいてそのノードが表す分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別し、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得する手段と
を有し、
前記間引き後点群に含まれる任意の点は、前記間引き前の点群中に1対1に対応する点が存在するものである
ことを特徴とするシステム。 In a system that displays and manipulates 2D or 3D shape information,
Means for inputting the point cloud information before thinning obtained by measuring the real space;
Means for generating tree structure data that is divided into a plurality of regions (nodes) as the predetermined target region including the point group is sequentially divided into two and going downward;
Means for determining, for each branch of the tree structure, a node for performing thinning processing in the tree structure data;
Means for selecting the determined node group as a divided region group to be acquired for the point group after thinning;
Means for selecting one or more points representing the divided area represented by the node in each of the selected nodes as a representative point, and obtaining a total of the selected representative point group as a point group after thinning;
An arbitrary point included in the point group after thinning is a system in which a point corresponding to one-to-one exists in the point group before thinning.
さらに、間引き後の点群数を入力する手段を有し、
前記間引き処理を行うノードを決定する手段は、前記間引き前の点群数に対する前記入力された間引き後の点群数の割合に基づき、木構造の各ノードに含まれる点数に上記割合を掛けた数が所定数より小さくなった時のノードを間引き処理を行うノードとして決定するものである
ことを特徴とするシステム。 The system of claim 1, wherein
Furthermore, it has means for inputting the number of point clouds after thinning,
The means for determining the node to perform the thinning process is based on the ratio of the inputted point group number after thinning to the number of point groups before the thinning process, and the number of points included in each node of the tree structure is multiplied by the above ratio. A system characterized in that a node when a number becomes smaller than a predetermined number is determined as a node for performing a thinning process.
前記所定数は1である
ことを特徴とするシステム。 The system of claim 2, wherein
The system is characterized in that the predetermined number is one.
前記間引き後の点群数を指定する手段は、点群データの表示目的に応じて、動的な視点変更を伴う表示やアニメーション表示には少ない間引き点群数を指定し、静的な表示や計測にはより多い間引き点群数を指定するものであることを特徴とするシステム。 The system of claim 2, comprising:
The means for designating the number of point groups after the thinning designates a small number of thinned point groups for display or animation display with dynamic viewpoint change according to the display purpose of the point cloud data, A system that specifies a larger number of thinning points for measurement.
さらに、取得された間引き後点群データを、図面情報を格納する中間フォーマットで出力する点群データ出力手段を有することを特徴とするシステム。 The system of claim 1, wherein
The system further comprises point cloud data output means for outputting the acquired thinned point cloud data in an intermediate format for storing drawing information.
コンピュータに、実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力する工程と、
コンピュータが、前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成する工程と、
コンピュータが、前記木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定する工程と、
コンピュータが、前記決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別する工程と、
コンピュータが、前記選別された各ノードにおいてそのノードが表す分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別し、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得する工程と
を有し、
前記間引き後点群に含まれる任意の点は、前記間引き前の点群中に1対1に対応する点が存在するものである
ことを特徴とする方法。 A method of displaying and operating two-dimensional or three-dimensional shape information executed by a computer,
Inputting the information of the point cloud before thinning obtained by measuring the real space to the computer;
A step of generating a tree structure data in which a computer sequentially divides a predetermined target region including the point cloud into two and divides into a plurality of regions (nodes) as going down
A step in which a computer determines a node for performing a thinning process in the tree structure data for each branch of the tree structure;
A step of selecting the determined node group as a divided region group to be acquired as a point group after thinning;
A step of selecting, as a representative point, one or more points representing the divided area represented by the node in each of the selected nodes, and obtaining a total of the selected representative point group as a thinned point group; And
An arbitrary point included in the point group after thinning is a point corresponding to one-to-one in the point group before thinning.
さらに、コンピュータに、間引き後の点群数を入力する工程を有し、
前記間引き処理を行うノードを決定する工程は、コンピュータが、前記間引き前の点群数に対する前記入力された間引き後の点群数の割合に基づき、木構造の各ノードに含まれる点数に上記割合を掛けた数が所定数より小さくなった時のノードを間引き処理を行うノードとして決定するものである
ことを特徴とする方法。 The method of claim 6 wherein:
Furthermore, the computer has a step of inputting the number of point clouds after thinning,
The step of determining a node to perform the thinning process is performed by the computer based on the ratio of the inputted point group number after thinning to the number of point groups before the thinning process. A method in which a node when the number multiplied by becomes smaller than a predetermined number is determined as a node to perform a thinning process.
前記所定数は1である
ことを特徴とする方法。 The method of claim 7, wherein
The predetermined number is one.
前記間引き後の点群数を指定する工程は、コンピュータに、点群データの表示目的に応じて、動的な視点変更を伴う表示やアニメーション表示には少ない間引き点群数を指定し、静的な表示や計測にはより多い間引き点群数を指定するものである
ことを特徴とする方法。 The method of claim 7, comprising:
The step of designating the number of point clouds after thinning designates a small number of thinning point groups for display or animation display accompanied by dynamic viewpoint change according to the display purpose of the point cloud data. A method characterized by specifying a larger number of thinning points for accurate display and measurement.
さらに、コンピュータが、取得された間引き後点群データを、図面情報を格納する中間フォーマットで出力する点群データ出力工程を有する
ことを特徴とする方法。 The method of claim 6, wherein
The computer further comprises a point cloud data output step of outputting the acquired point cloud data after thinning out in an intermediate format for storing drawing information.
コンピュータを、
実空間を計測して得られた間引き前の点群の情報を入力する手段、
前記点群を含む所定の対象領域を順次2分割し下位に行くに従って多くの領域(ノード)に分割されてなる木構造データを生成させる手段、
木構造データにおける間引き処理を行うノードを木構造の枝ごとに決定させる手段、
決定されたノード群を、間引き後の点群の取得対象とする分割領域群として選別させる手段、
前記選別された各ノードにおいてそのノードである分割領域を代表する1以上の点を代表点として選別し、選別された代表点群の総体を間引き後点群として取得させる手段
として機能させるものであり、
前記間引き後点群に含まれる任意の点は、前記間引き前の点群中に1対1に対応する点が存在するものである
ことを特徴とするコンピュータソフトウエアプログラム。 A computer software program stored in a storage medium and causing a computer to display and operate two-dimensional or three-dimensional object data,
Computer
Means for inputting the point cloud information before thinning obtained by measuring the real space;
Means for generating tree structure data that is divided into a plurality of regions (nodes) as the predetermined target region including the point group is divided into two in order and going downward;
Means for determining a node for thinning processing in tree structure data for each branch of the tree structure;
Means for selecting the determined node group as a divided region group to be acquired as a point group after thinning;
Means for selecting one or more points representing the divided area as the node in each of the selected nodes as a representative point, and obtaining the total of the selected representative point group as a point group after thinning
As a function,
An arbitrary point included in the point group after thinning is a computer software program characterized in that a point corresponding to one-to-one exists in the point group before thinning.
さらに、コンピュータを、間引き後の点群数を入力する手段として機能させるものであり、
前記間引き処理を行うノードを決定する手段は、コンピュータを、前記間引き前の点群数に対する前記入力された間引き後の点群数の割合に基づき、木構造の各ノードに含まれる点数に上記割合を掛けた数が所定数より小さくなった時のノードを間引き処理を行うノードとして決定させるように機能させるものである
ことを特徴とするコンピュータソフトウエアプログラム。 The computer software program according to claim 11, wherein
Furthermore, the computer is intended to function as means for inputting a point number group after thinning,
The means for determining the node to perform the thinning process is based on the ratio of the inputted point group number after thinning to the number of point groups before the thinning process, and the ratio of the computer to the number of points included in each node of the tree structure computer software program, wherein the number multiplied by is intended to function in so that is determined as a node for performing thinning processing nodes when smaller than the predetermined number.
前記所定数は1である
ことを特徴とするコンピュータソフトウエアプログラム。 The computer software program according to claim 12, wherein
The predetermined number is 1. A computer software program, characterized in that
前記間引き後の点群数を指定する手段は、コンピュータを、点群データの表示目的に応じて、動的な視点変更を伴う表示やアニメーション表示には少ない間引き点群数を指定し、静的な表示や計測にはより多い間引き点群数を指定させるように機能させるものであることを特徴とするコンピュータソフトウエアプログラム。 A computer software program according to claim 12, comprising:
Means for designating a point number group after the decimation, the computer, in accordance with the display object of the point group data, to specify the number of small decimation point group on the display and animation display with dynamic viewpoint change, static computer software program, characterized in that the Do display and measurement is also of a to function so as to specify a greater number of decimation point group.
さらに、コンピュータを、取得された間引き後点群データを、図面情報を格納する中間フォーマットで出力させる点群データ出力手段として機能させることを特徴とするコンピュータソフトウエアプログラム。 The computer software program according to claim 11,
A computer software program for causing a computer to function as point cloud data output means for outputting the acquired point cloud data after thinning out in an intermediate format for storing drawing information.
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