¿Qué es una nube de puntos?

El modelado por computadora y los gráficos tridimensionales computarizados se basan en una serie de puntos a lo largo de la superficie para obtener representaciones adecuadas. Los puntos multidimensionales proporcionan a las computadoras la información necesaria para recrear un objeto físico en un plano tridimensional digital. Los puntos asociados con un modelo, imagen u otro gráfico en particular se definen mediante coordenadas X, Y y Z. Todas las coordenadas relacionadas con dicha imagen están incluidas en un concepto llamado nube de puntos. Las nubes de puntos representan todas las coordenadas que ayudan a ilustrar la superficie externa de un objeto tridimensional.

Industrias como la fabricación utilizan una nube de puntos para ingeniería inversa, garantía de calidad, personalización y diseño de productos. Usando modelos de diseño asistido por computadora (CAD), una parte en particular puede escanearse y analizarse para obtener precisión y estandarización. Una parte terminada, cuando se escanea y se convierte en una serie de coordenadas, debe coincidir con los modelos CAD cuando las representaciones se superponen. En la fabricación médica, el uso de modelos 3D similares puede ayudar con la personalización de dispositivos médicos para satisfacer las necesidades de pacientes específicos. Las imágenes médicas, como los escáneres de tomografía axial computarizada (TAC) en 3D, también utilizan tales técnicas de compresión de datos para convertir y compilar imágenes en un modelo informático tridimensional o cuádruple.

Solo, una nube de puntos no generará una reconstrucción computarizada de un objeto. En cambio, las nubes de puntos se utilizan para crear un modelo utilizando una variedad de métodos de reconstrucción de superficie. Por ejemplo, un modelo de malla triangular conecta vértices usando una serie de triángulos para representar un contorno aproximado de la superficie de un objeto. Los modelos de superficie CAD y spline de base racional no uniforme (NURBS) también se asocian comúnmente con diversas aplicaciones y metodologías de reconstrucción de superficie.

Las representaciones tridimensionales no son el único uso para una nube de puntos. Al renderizar la superficie de un objeto, la adición de información de color o textura da como resultado una nube de puntos de cuatro dimensiones. Dicha información adicional permite a los usuarios una mayor agilidad en términos de trabajo con imágenes reconstruidas y superficies de objetos. Las imágenes que usan una nube de puntos con información de color permiten que el software de procesamiento de datos reconstruya un modelo de computadora más realista.

La recopilación de escaneos para convertirlos en una nube de puntos requiere un equipo especializado para proporcionar la información detallada necesaria para la reconstrucción. Se necesitan cámaras 3D especiales, escáneres láser y otros dispositivos, así como alguna forma de marco de procesamiento para interpretar y representar datos de nubes de puntos. Ciertos programas de computadora pueden representar modelos de nube de puntos basados ​​en variables de entrada sintéticas. El procesamiento sintético de la nube de puntos amplía aún más las opciones de modelado computarizado para la fabricación, dispositivos médicos, gráficos generados por computadora para películas y la creación de un mundo virtual o un entorno virtual.