Qu'est-ce qu'un nuage de points?
La modélisation informatique et les graphiques tridimensionnels informatisés reposent sur une série de points situés le long de la surface pour un rendu correct. Les points multidimensionnels fournissent aux ordinateurs les informations nécessaires pour recréer un objet physique dans un plan tridimensionnel numérique. Les points associés à un modèle, une image ou un autre graphique particulier sont définis par les coordonnées X, Y et Z. Toutes les coordonnées relatives à une telle image sont incluses dans un concept appelé nuage de points. Les nuages de points représentent toutes les coordonnées permettant d’illustrer la surface externe d’un objet tridimensionnel.
Des industries telles que la fabrication utilisent un nuage de points pour l'ingénierie inverse, l'assurance qualité, la personnalisation et la conception de produits. À l'aide de modèles de conception assistée par ordinateur (CAD), une pièce particulière peut être numérisée et analysée pour en vérifier l'exactitude et la normalisation. Une pièce finie, lorsqu'elle est numérisée et convertie en une série de coordonnées, doit correspondre aux modèles de CAO lorsque les rendus sont superposés. Dans la fabrication médicale, l'utilisation d'une modélisation 3D similaire peut aider à personnaliser les dispositifs médicaux afin de répondre aux besoins de patients spécifiques. L'imagerie médicale, telle que la tomographie axiale informatisée 3D (CAT), utilise également ces techniques de compression de données pour convertir et compiler des images en un modèle informatique à trois ou quatre dimensions.
Seul, un nuage de points ne rendra pas une reconstruction informatisée d'un objet. Au lieu de cela, les nuages de points sont utilisés pour créer un modèle en utilisant diverses méthodes de reconstruction de surface. Par exemple, un modèle de maillage triangulaire connecte les sommets à l'aide d'une série de triangles afin de générer un contour approximatif de la surface d'un objet. Les modèles de surface CAO et de type NURBS (spline de base rationnelle non uniforme) sont également couramment associés à diverses applications et méthodologies de reconstruction de surface.
Les rendus en trois dimensions ne sont pas la seule utilisation d'un nuage de points. Lors du rendu de la surface d'un objet, l'ajout d'informations de couleur ou de texture donne un nuage de points à quatre dimensions. Ces informations supplémentaires permettent aux utilisateurs de travailler plus facilement avec des images reconstruites et des surfaces d’objets. Les images qui utilisent un nuage de points avec des informations de couleur permettent au logiciel de traitement de données de reconstruire un modèle informatique plus réaliste.
La collecte d’analyses pour les convertir en nuage de points nécessite un équipement spécialisé afin de fournir les informations détaillées nécessaires à la reconstruction. Des caméras 3D spéciales, des scanners laser et d'autres périphériques sont nécessaires, ainsi qu'un cadre de traitement permettant d'interpréter et de restituer les données en nuage de points. Certains programmes informatiques peuvent générer des modèles de nuage de points basés sur des variables d'entrée synthétiques. Le traitement des nuages de points synthétiques élargit encore les options de modélisation informatisée pour la fabrication, les dispositifs médicaux, les graphiques générés par ordinateur pour les films et la création d'un monde virtuel ou d'un environnement virtuel.