点群モデリングの主な長所と短所

木 5 07, 2020

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点群モデリングは、オブジェクトを3Dスキャンする際に使用されます。

点群モデリングでは、数式でサーフェスを定義したり、三角形などの基本的な形状からサーフェスを構築したりするのではなく、サーフェスに沿って頂点(ポイント)を高密度に配置して3Dオブジェクトを表現します。 

十分に高い解像度と点密度を持つ点群モデルは、ほぼすべての3Dオブジェクトの特徴を正確に表現することができます。実際、点群3Dスキャンは、人間の顔のような非常に複雑な物体の3D表現にも使用されています。 

点群データは、物体をスキャン以外にも、シミュレーションに豊富なアプリケーションがあります。

点群は、数学的に複雑なCADサーフェスを比較的限られた数の点に集約する、有限要素解析のコンテキストでソリッドオブジェクトを表現するために使用できます。これにより、設計者や科学者は、応力のかかった物体のシミュレーションや変形のシミュレーションなどを行うことができます。

長所 短所
  • 点群モデルは、有限数の要素(ポイント)を持つ比較的複雑なオブジェクトを正確に表すことができます。
  • 点群モデルはBRepのような精密さはなく、数学的に完璧な曲線を描くことはできません。
  • 点群モデルは、3Dスキャン技術やCAD変換ソフトがあれば、最も早く作成することができます(ゼロからの作成はお勧めしません)。
  • 点群データには面の情報が含まれていないため、レンダリングや製造にネイティブに使用することはできません。


  • 点群データは、正確なBRepやポリゴンモデルに変換することが非常に困難です。

結局のところ、点群モデリングだけでは、多くの用途には使えません。3Dスキャンされたオブジェクトが本当に役立つためには、他のタイプのモデルに変換する必要があります。しかし、他のモデリングタイプと組み合わせれば、点群データは非常に便利です。BRepと組み合わせて、エンジニアリングモデルの応力をシミュレートすることができます。また、ポリゴンモデリングと併用することで、スキャンしたオブジェクトの複雑な3Dモデルを作成することができます。

ハイブリッド・モデリングのプロセス

ハイブリッド・モデリングとは、3Dモデリングの4大要素であるBRep、ポリゴン、点群データ、ボクセルベースのモデリングの利点を1つのワークフローにまとめたものです。

スペイシャルのCGMのようなソフトウェア開発キットを使用すると、3D開発者は自分のツールセットにハイブリッド・モデリング機能をネイティブに組み込むことができます。これにより、デザイナーやエンジニアはデータを失うことなく、モデリングタイプをシームレスに行き来することができます。また、エンジニアはBRepファイルで任意のシミュレーションを実行し、その結果をもとにモデルを自動的に微調整することができます。

強力なハイブリッド・モデリング・ソフトウェアは、モデル作成のプロセスを短縮し、エンジニアリングモデルの挙動を粒子ベースでシミュレーションするなど、3Dモデルにありがちなギャップを埋めることができます。 

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