点云概述

概述如何在Twinmotion中使用点云。

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点云 是一种数据点集合,通常用于建筑或工业应用环境,使用3D扫描技术采集。点云用户通常包括设计可视化专家、制造厂商、布景设计师和建筑师。他们通常会用激光扫描数据来覆盖并表示3D模型。

点云以对象的形式导入Twinmotion,因此可以将实际建造(真实世界)激光扫描数据与计划数据(3D模型)进行比较和聚合,并一次性查看整个项目的所有组件。

工作原理

点云的生成方法是使用3D扫描仪或摄影测量软件来扫描和测量地质区域或物体(例如建筑物)的物理特性。3D扫描仪或摄影测量软件可以扫描物体或某片区域,从不同位置获取准确的测量值。然后,它将这些信息转换为数据点集合,其中每个点都由XYZ几何坐标定义。此外,扫描技术可以选择性地收集颜色和法线向量方向信息。然后,所有数据点将聚合在一起形成点云,并可以导入3D建模软件,以准确表示对象或某片区域的效果。

点云的常见使用流程如下:

  1. 使用3D激光扫描仪扫描感兴趣的部位。从不同的位置和角度可创建多个扫描作业。

  2. 使用扫描期间捕获的数据点,通过3D点云处理软件或3D扫描仪供应商的特定应用程序组装形成点云。

  3. 点云以 .las.laz.e57 等文件格式进行保存。

  4. 随后可以将点云作为对象导入Twinmotion。

支持的点云文件格式

Twinmotion支持以下点云文件格式:

文件格式

描述

.e57

一种开源压缩文件格式,用于存储和交换通常使用3D扫描仪采集的3D成像数据(例如点云、图像和元数据)。

MacOS不支持 .e57 文件格式。

.las, .laz

LAS 是一种流行的开源二进制文件格式,用于在用户之间交换3D激光扫描点云数据。

LAZ 文件格式是经过压缩的LAS文件。LAZ文件比LAS文件小,但需要更多时间进行导入。

Twinmotion支持8位、12位和16位LAS和LAZ文件。

.xyz, .txt, .pts

ASCII 点云文件格式,其中包含X,Y,Z点坐标,或X,Y,Z点坐标和RGB颜色。

与Twinmotion功能集成

由于点云作为对象导入Twinmotion,因此Twinmotion会采用与对象相同的方式与点云进行交互,但有一些例外。对于Twinmotion与点云的交互,以下是一些值得注意的交互方式。

非真实感渲染样式

在Twinmotion的 演示者模式(Presenter mode)本地演示(Local Presentations) 中查看点云对象时,可以将各种渲染样式应用于点云对象。

默认渲染样式

泡沫渲染样式

可以在 查看(View) 菜单中找到 渲染样式(Rendering Styles) 选项。

碰撞体积

碰撞体积可以定义为隐藏在对象周围的几何形状,用于确定对象如何相互碰撞或相互作用。Twinmotion中的所有对象都有碰撞体积,包括点云对象。这意味着可以选择一个点云对象,将对象从库中拖放到点云对象上,添加涉及点云对象的动画(例如行走在路上的角色),以及更改点云对象的颜色和颜色属性。

将对象放置到点云上的精度取决于应用于点云对象的碰撞体积的精度。

Collision volumes

点云对象上带动画的角色路径

阴影和光照

点云对象受到Twinmotion动态天空产生的阴影以及场景中其他对象投射的阴影的影响。例如,如果更改 时间(Time of day),点云对象上的阴影将根据所选时间而改变。

Object casting shadow on Point Cloud

库对象在点云上投射阴影

Shadow from the Twinmotion dynamic sky

Twinmotion动态天空产生的阴影

此外,视觉效果设置(Visual Settings) 中的场景 光照(Lighting) 参数(例如 环境(Environment)曝光(Exposure)白平衡(White balance)太阳强度(Sun intensity)月亮强度(Moon intensity)环境光照(Ambient) 以及从Twinmotion库 光源(Lights) 类目中添加的光源)会影响点云对象。

Lights on a Point Cloud

Twinmotion库中提供的应用于点云的光源

有关"视觉效果设置(Visual Settings)"中的 光照(Lighting) 参数的更多信息,请参阅媒体的视觉效果设置

贴花

Twinmotion库中的 贴花(Decals) 可应用于点云对象。

Decal on a Point Cloud

应用于点云对象的贴花

贴花的 偏移(Offset) 设置是指应用贴花的深度。为了在点云对象上放置贴花时取得最佳效果,建议增加偏移值,因为点云不是作为几何体导入的,而是作为数据点集合导入的。默认情况下,偏移值的范围是0.01到100,但可以覆盖该值,最大可为1000。

可以在Twinmotion库中的 对象(Objects) 下找到"贴花(Decals)"。

截面立方体

使用Twinmotion中的 截面立方体(Section Cubes) 工具,可以剪切或隐藏对象或对象的一部分。"截面立方体(Section Cubes)"工具可用于几何体和点云对象。

在"截面立方体(Section Cubes)"的 裁剪遮罩(Clipping mask) 设置中,可以选择是要仅隐藏点云、仅隐藏几何体还是两者都隐藏。

可以在库中的 工具(Tools) > 截面(Sections) 下找到"截面立方体(Section Cubes)"。

Section cube

截面立方体将对象和点云的一部分隐藏起来

测量工具

位于库中的 工具(Tools) > 测量(Measure) 下的 测量工具(Measure tool) 可用于测量对象,以及测量场景中对象之间的距离。该工具可用于点云对象,但测量的精度取决于点云对象周围碰撞体积的精度。

Measure tool

Twinmotion中的测量工具

虚拟现实

点云对象可在虚拟现实(VR)模式中显示。但是,由于 VR模式 下的观看质量取决于VR头戴设备的帧率(fps),因此在VR头戴设备中导航场景时,点云中数据点的可视性状态和大小可能会有所不同。

反射探针

反射探针(Reflection Probes) 用于改善反射,并且可以突破Twinmotion中的 屏幕空间反射(SSR) 限制。使用反射探针可以正确反射点云对象。

合并Twinmotion文件

多个单独的Twinmotion文件可以合并在一起并保存为一个Twinmotion文件。包含点云对象的Twinmotion文件可与其他Twinmotion文件合并。

本地演示

演示 中的 图像视频全景图 内包含的点云可以导出到 本地演示

资源收集器

使用Twinmotion中的 资源收集器(Resource Collector),可以将Twinmotion项目中使用的任何纹理和资产与 .tm 文件一起收集到一个打包的ZIP文件中。Twinmotion项目中使用的点云对象将包含在ZIP文件中。

视觉效果设置中的摄像机设置

视野(FoV)(Field of view (FoV))景深(DoF)(Depth of field (DoF))平行度(Parallelism)暗角效果(Vignetting)镜头光晕(Lens flare)视觉效果(Visual Effects)场景状态(Scene States)摄像机 视觉效果设置将应用于点云对象。

未应用视觉效果

"摄像机(Camera)">"视觉效果(Visual effects)"中的"影线滤镜(Hatching filter)"

有关摄像机设置的更多信息,请参阅媒体的视觉效果设置

点云属性

可以在Twinmotion中修改以下点云属性。

属性

描述

点大小(Point size)

此设置用于修改点云中所有数据点的大小。当数据点彼此不靠近时,增加此大小有助于填充点云的表面。如果此选项设置为0,则每个数据点使用1像素的固定大小,而不考虑摄像机距离和数据点密度。

选项:0.0到3.0。数值可以覆盖。

投射阴影(Cast shadows)

确定点云是投射自身阴影还是在其他对象上投射阴影。

选项:开(On)、关(Off)

点形状(Point shape)

设置数据点的形状。

选项:方形(Square)、圆形(Circle)

颜色源(Color source)

控制点云数据的颜色源。

纯色(Solid color):将纯色应用于点云数据。可以更改颜色的属性,如 饱和度(Saturation)对比度(Contrast)强度(Intensity)色调(Tint)

数据(Data):嵌入在点云数据中的颜色(由3D扫描仪捕获)。如果点云数据不包含颜色,则数据点将显示为白色。

高程(Elevation):显示执行3D扫描时与摄像机位置相关的点云数据的最高和最低高程。最高和最低高程由两种颜色表示,最高和最低高程之间的点则使用这两个值之间的梯度进行着色。可以定义用于表示最高和最低高程点的颜色的 色调(Tint),以及颜色的属性,如 饱和度(Saturation)对比度(Contrast)强度(Intensity)

位置(Position):显示执行扫描时3D扫描仪与数据点的距离有多近或多远。接近度由两种颜色表示,最近和最远区域之间的点则使用这两个值之间的梯度进行着色。可以更改用于表示摄像机接近度的颜色的 色调(Tint),以及颜色的 饱和度(Saturation)对比度(Contrast)强度(Intensity)

选项:纯色(Solid color)、数据(Data)、高程(Elevation)、位置(Position)

颜色源(Color source) > 更多(More)

设置所选颜色源的 饱和度(Saturation)对比度(Contrast)强度(Intensity)色调(Tint)

碰撞质量(Collision Quality)

碰撞质量可设置点云数据与3D模型或对象之间的碰撞检测级别。这会影响3D模型和对象如何与点云数据交互或碰撞。

如果不需要让对象与点云数据进行紧密、准确的交互,则可以将此设置设为 低(Low)。使用 高(High) 碰撞质量具有很高的计算成本。

选项:低(Low)、高(High)

点云导出设置

在本地导出包含点云对象的场景之前,可以在 偏好设置(Preferences) 面板的 质量(Quality) 选项卡中将点云的渲染质量调整为 低(Low)中(Medium)高(High)超高(Ultra)

更高的质量参数会提高点云对象的渲染质量,但会导致更长的渲染处理时间和更高的VRAM使用率。

要访问 偏好设置(Preferences) 面板中的 质量(Quality) 选项卡,请单击 菜单栏(Burger),选择 偏好设置(Preferences),然后单击 质量(Quality)

点云限制

Twinmotion中的点云对象具有以下限制。

  • 无法在Twinmotion中修改点云:无法删除点或将点云对象合并在一起。

  • Datasmith Exporter插件目前不支持点云。尽管Revit或ArchiCAD等一些应用程序可以显示点云,但无法使用Datasmith Exporter插件对它们进行转换。你需要在Twinmotion中单独加载它们。

  • 路径追踪器不支持点云对象。如果在包含点云文件的项目中启用了路径跟踪器,则点云文件将不可见。

  • 演示中的点云对象无法导出到Twinmotion云。如果将包含点云的演示上传到Twinmotion云,则演示中不会出现任何点云对象。

  • 点云对象无法保存在Twinmotion库中。

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