Geomagic Studio三维扫描点云坐标的导出方法

准备

堆积体点云数据采集所使用的三维扫描仪器为天远三维FreeScan X7 激光手持三维扫描仪。

将所获得的点云数据文件使用Geomagic Studio软件打开。由于系统默认坐标系与适合于堆积体的坐标系并不一致，因此需要对坐标系进行调整。

选择“工具”选项卡中的对象移动器命令。

图1 Geomagic Studio 对象移动器

也可以在“显示”中勾选全局坐标系，便于观察坐标系的位置。

图2 Geomagic Studio 重定向模型

调整好坐标系之后，在此单击“对象移动器”退出移动状态，单击“重定向模型”，将坐标系设置为移动后的位置。

由于点云数据采集过程中可能会有一些噪音，需要对模型点云数据进行优化。

图3 Geomagic Studio 选择体外孤点

设置适当的敏感度值，单击“确定”，可以适当多进行几次体外孤点的去除操作。

图4 Geomagic Studio 减少噪音

单击“减少噪音”可以减少模型噪音，本模型选择“自由曲面形状”。

图5 Geomagic Studio 统一采样

使用“统一采样”命令可以有效减少模型中数据点的数量，根据模型尺寸，本模型选择采样绝对间距为2mm。应用之后模型点云数据点的数量显著降低。

图6 Geomagic Studio 统一采样设置

图7 Geomagic Studio 矩形选择工具

使用矩形选择工具，框选模型堆积体的曲面部分点云数据，在模型空间单击右键选择“反转选区”，选择到其余数据点，进行删除操作。

图8 Geomagic Studio 反转选区

删除之后就点云中就只剩堆积体表面的点云数据，将其另存为DXF文件。以便进行提取点云坐标的操作。

这里使用Notepad++软件进行DXF文件的编辑。使用Notepad++打开该DXF文件，首先删去文件首尾的与点坐标无关的数据。

图9 Notepad++删除DXF文件多余点标志

选择“搜索”——“替换”（Ctrl+H），使用“替换”命令删去点的标志符POINT。

图10 Notepad++替换DXF文件X坐标标志

同样使用替换命令将X坐标值的标志符10替换为X（X方向的坐标值）。同样的方式替换Y（标志符20）、Z（标志符30）。这样就可以直观看到数据点X、Y、Z的坐标值。若需要值保留某一方向的坐标值，则可以删去其它坐标值。

图11 Notepad++删除DXF文件多余坐标标志

使用替换工具，如删去Y方向坐标值可以使用正则表达式.*Y.*\n来进行删除操作。

获取到点云数据的坐标值之后，就可以使用相关绘图软件进行绘图操作了。

图12 Origin软件绘制堆积体三维点云散点图

如Origin软件绘制，就可以利用相关工具进行其它操作。