如何使用对准球对齐点云

由于某些扫描仪器不能一次获得模型各个面的点云数据，所以需要进行多次扫描，然后将点云导入，这些点云导入后就存在一定的位置误差。对齐点云就是通过处在正确坐标系的已有点云、曲面、特征线等来对齐当前点云数据。

1.指南针对齐

下面以图10.2.25所示的实例来说明使用指南针对齐点云的一般过程。

图10.2.25 使用指南针对齐

Step1.打开文件D:\cat2014.8\work\ch10.02.03\align_compass.CATPart。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图10.2.26所示的“Align using the Compass”对话框。

Step3.选取对齐点云和参考点云。在图形区选取图10.2.27所示的点云1为要对齐的点云，然后选取点云2为参考点云。

Step4.移动点云。在“Align using the Compass”对话框中单击区域中的按钮，在要对齐的点云上出现指南针图标，移动指南针，将点云移动到合适的位置，如图10.2.27所示。

Step5.隐藏原始点云。在对话框中单击文本框后的按钮，将要对齐的源点云隐藏。

图10.2.26 “Align using the Compass”对话框

图10.2.27 对齐点云

说明：在对话框中单击文本框后的按钮，可以隐藏参考点云；单击该文本框后的按钮，可以选取多个参考点云。

Step6.单击按钮，完成使用指南针对齐点云的操作。

图10.2.26所示“Align using the Compass”对话框中部分选项的说明如下。

● 区域：此区域用于定义对齐点云的移动方式。

按钮：单击此按钮，可以通过点云的惯性轴对齐点云，包括4种不同的对齐结果（图10.2.28）。

图10.2.28 通过点云惯性轴对齐点云

按钮：单击此按钮，可以通过移动指南针对齐点云。

按钮：单击此按钮，撤销指南针对齐。

● 区域：此区域用于定义在对齐网格面时，对齐后网格面的显示模式。

复选框：选中此复选框，对齐后的网格面以打光网格面模式显示。

复选框：选中此复选框，对齐后的网格面以三角网格面模式显示。

复选框：选中此复选框，在移动点云的过程中以点的方式高亮显示点云。拖动下方的滑块可以调整点的显示比例。

● 复选框：选中此复选框保持最初点云数据，点云对齐后会生成一个新的点云。

2.拟合对齐

下面以图10.2.29所示的实例来说明拟合对齐点云的一般过程。

图10.2.29 拟合对齐

Step1.打开文件D:\cat2014.8\work\ch10.02.03\align_best_fit.CATPart。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图10.2.30所示的“Align by Best Fit”对话框。

Step3.选取对齐点云和参考点云。在图形区选取图10.2.29a所示的点云1为要对齐的点云，然后选取点云2为参考点云。

图10.2.30 “Align by Best Fit”对话框（一）

Step4.定义对齐点云上的拟合区域。在对话框中单击后的按钮，系统弹出图10.2.31所示的“Activate”对话框，在该对话框中进行如下设置，然后在要对齐的点云上选取图10.2.32所示的3个点作为拟合区域，单击按钮，系统返回至“Alignby BestFit”对话框。

Step5.定义参考点云上的拟合区域。参照Step4的方法，在参考点云上与对齐点云拟合区域相对应的位置上选取3个点作为拟合区域，如图10.2.33所示，单击按钮。

Step6.隐藏原始点云。在对话框中单击文本框后的按钮，将要对齐的源点云隐藏。

图10.2.31 “Activate”对话框(www.xing528.com)

图10.2.32 定义对齐点云拟合区域

图10.2.33 定义参考点云拟合区域

Step7.单击按钮，完成拟合对齐点云的操作。

说明：在对话框中单击按钮，此时在“Align by Best Fit”对话框中的区域下显示对齐点云的相关信息（图10.2.34）。

图10.2.34 “Align by Best Fit”对话框（二）

3.约束对齐

使用约束对齐命令可以通过约束来对齐点云。下面以图10.2.35所示的实例来说明约束对齐点云的一般过程。

图10.2.35 约束对齐

Step1.打开文件D:\cat2014.8\work\ch10.02.03\align_constraints.CATPart。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图10.2.36所示的“Align with Constraints”对话框。

Step3.选取要对齐的点云。在图形区选取图10.2.35a所示的点云2为要对齐的点云。

图10.2.36 “Align with Constraints”对话框

Step4.定义对齐约束。在“Align with Constraints”对话框中的区域下单击按钮，在特征树中选取yz平面作为对齐点云中的约束，然后选取xy平面作为参考点云中的约束。

Step5.定义对齐方向。在对话框的区域中选中单选项。

说明：此处如果在对话框的区域中选中单选项，表示采用手动方式定义对齐方向，操作过程如图10.2.37所示。

Step6.隐藏原始点云。在对话框中单击文本框后的按钮，将要对齐的源点云隐藏。

Step7.单击按钮，完成通过约束对齐点云的操作。

图10.2.37 手动定义对齐方向

4.对准球对齐

在点云重叠部位加入校正球，在定位时使用定位球对齐可以很方便地对齐点云。下面以图10.2.38所示的实例来说明使用对准球对齐点云的一般过程。

图10.2.38 使用对准球对齐

Step1.打开文件D:\cat2014.8\work\ch10.02.03\align_spheres.CATPart。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图10.2.39所示的“Align using Spheres”对话框。

Step3.选取对齐点云和参考点云。在图形区选取图10.2.38a所示的点云1为要对齐的点云，然后选取点云2为参考点云。

Step4.定义对准球半径。在“Align using Spheres”对话框中的区域中选中选项，然后在其后的文本框中输入对准球半径值2。

说明：此处如果没有选中选项，定义的对准球半径不相等。

图10.2.39 “Align using Spheres”对话框

Step5.定义对齐点云上的对准球。在对话框中单击后的按钮，然后在要对齐的点云上定义图10.2.40所示的3个对准球。

Step6.定义参考点云上的对准球。在对话框中单击后的按钮，然后在参考点云上定义图10.2.40所示的3个对准球。

Step7.隐藏原始点云。在对话框中单击文本框后的按钮，将要对齐的源点云隐藏。

Step8.单击按钮，完成使用对准球对齐点云的操作。

图10.2.40 定义对准球