ReClouds

Цифровая модульная платформа обработки данных 3D-сканирования. ReClouds представляет собой программный продукт, построенный на открытой архитектуре и предназначенный для создания инженерной экосистемы приложений, выполняющих обработку данных 3D-сканирования в области геодезии, строительства, машиностроения, инфраструктурного и метрологического мониторинга. ReClouds — программный комплекс, загружаемое вертикальное приложение для российской САПР-платформы nanoCAD. Для полнофункциональной работы требуется Платформа nanoCAD с дополнительным модулем «3D».

Продукт 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;
• работы в области метрологии.

ReClouds располагает обширным 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 множества различных 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.

Платформа ReClouds предоставляет развитое программное API (C++, C#, COM) для создания пользовательских приложений на ее базе.

В состав цифровой модульной платформы ReClouds входят следующие модули:

• 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.

ReClouds Регистрация

Назначение модуля ReClouds Регистрация — предварительная обработка сканов, загружаемых с трехмерных сканеров, сшивка сканов в единое облако и их регистрация 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 его возможностей алгоритмами безмарочной сшивки и совмещения облака с моделью, автоматического поиска сферических и плоских марок.

ReClouds Предобработка

Назначение 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 его возможностей алгоритмами фильтрации на основе фрактальной размерности, автоматического поиска измерительных шумов, а также выбросов на основе информационной энтропии.

ReClouds Сегментация

Назначение 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 дополнение его возможностей алгоритмами автоматического поиска и анализа растительности.

ReClouds Сечения

Назначение модуля ReClouds Сечения — обработка сырых облаков точек, векторизация сечений облаков точек, прямые измерения на сечениях (для этого в модуле предусмотрены соответствующие инструменты), интеллектуальная обработка данных сечений, локальный поиск топологии поверхностей и элементарных геометрических форм по сечениям облаков точек, реконструкция форм объектов по сечениям — 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 средств анализа произвольных форм, модуль имеет новый функционал для построения 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

Назначение модуля ReClouds Поверхности — построение триангуляционных и иных полигональных моделей по данным облаков точек, реализация операций с полигональными моделями, включая их редактирование и упрощение, работа с текстурами и материалами для создания фотореалистичных моделей. Модуль реализует команды построения CAD-примитивов с опорой на полигональные модели — на базе полностью автоматических и автоматизированных алгоритмов с использованием методов искусственного интеллекта. На данный момент модуль позволяет 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 также инструментов каталогизации аппаратуры, узлов и механизмов. Уже сейчас его функционал позволяет создавать реалистичные модели любых объектов инфраструктуры различной детализации.

ReClouds Топология

Назначение 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, электрических) 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 с использованием методов искусственного интеллекта. На данный момент модуль предоставляет функционал для поиска как отдельных форм, так и трубопроводных систем. Найденная геометрия может быть использована для расчетов 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

Назначение модуля ReClouds Измерения — проведение 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 алгоритмов. Развитие модуля предполагает создание функционала поиска логических коллизий на базе имеющегося функционала поиска пространственных.