Point cloud là gì?
Point cloud, hay còn được gọi là đám mây điểm, là một phương pháp biểu diễn không gian 3D bằng cách sử dụng một tập hợp các điểm có tọa độ (x, y, z) xác định trong không gian.
Một ví dụ về point cloud là tập hợp các điểm được tạo ra bởi một máy quét lidar. Máy quét lidar sử dụng tia laser để quét một khu vực và tạo ra một tập hợp các điểm, mỗi điểm được mô tả bởi tọa độ x, y, z và cường độ của tia laser.
Một ví dụ khác về point cloud là tập hợp các điểm được tạo ra bởi một camera. Camera có thể được sử dụng để chụp ảnh một khu vực và tạo ra một tập hợp các điểm, mỗi điểm được mô tả bởi tọa độ x, y và cường độ của màu sắc.
Point cloud có thể được lưu trữ dưới dạng các tệp dữ liệu nhị phân hoặc văn bản. Các tệp dữ liệu nhị phân thường nhỏ hơn và hiệu quả hơn, nhưng các tệp dữ liệu văn bản dễ dàng đọc và hiểu hơn.
Các ứng dụng phổ biến từ point cloud
Point cloud được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:
- Khảo sát địa hình: Point cloud có thể được sử dụng để tạo ra bản đồ 3D của một khu vực phức tạp như đồi núi.
- Tự động hóa dẫn đường: Point cloud có thể được sử dụng để điều hướng robot hoặc tự động hóa các quy trình sản xuất.
- Nhận diện và cảnh báo: Các thiết bị quét tạo point cloud trên các thiết bị tự hành như xe hơi, robot, UAV… giúp thiết bị nhận dạng vật cản hoặc nguy hiểm để có biện pháp xử lý.
- Thực tế ảo và thực tế tăng cường: Point cloud có thể được sử dụng để tạo ra các trải nghiệm thực tế ảo và thực tế tăng cường chân thực hơn. Ví dụ các camera và cảm biến trên kính Meta Quest 2 giúp nhận diện cử chỉ và chuyển động của bàn tay.
Tạo ra point cloud bằng cách nào?
Point cloud thường được tạo ra bằng cách sử dụng các máy quét tia laser, camera hoặc radar.
- Quét laser: Máy quét laser sử dụng các chùm tia laser để quét một khu vực và tạo ra một tập hợp các điểm, mỗi điểm được mô tả bởi tọa độ x, y, z. Đây là phương pháp tạo point cloud phổ biến và chính xác nhất hiện nay, đặc biệt là trong các ứng dụng khảo sát và xây dựng hoặc máy scan 3D.
- Đo ảnh: Hình ảnh được chụp từ nhiều vị trí khác nhau có thể giúp xác định vị trí và tạo ra một tập hợp các điểm, mỗi điểm được mô tả bởi tọa độ x, y và cường độ của màu sắc. Phương pháp này thường được sử dụng để tạo point cloud của các đối tượng lớn hoặc phức tạp, chẳng hạn như tòa nhà hoặc cảnh quan.
- Đo xa bằng radar: Đo từ xa sử dụng các cảm biến như radar hoặc sonar để tạo ra một tập hợp các điểm, mỗi điểm được mô tả bởi tọa độ x, y, z và cường độ của tín hiệu. Phương pháp này thường được sử dụng để tạo point cloud của các khu vực rộng lớn, chẳng hạn như đại dương hoặc bề mặt Trái đất.
Ngoài ra, còn có một số cách khác để tạo point cloud, chẳng hạn như:
- Sử dụng dữ liệu từ cảm biến LIDAR từ vệ tinh hoặc máy bay không người lái.
- Sử dụng dữ liệu từ các cảm biến khác, chẳng hạn như cảm biến đo độ sâu hoặc cảm biến nhiệt.
- Tạo point cloud từ dữ liệu 2D, chẳng hạn như ảnh hoặc bản đồ.
Tạo point cloud bằng cảm biến Lidar trên iPhone
Kể từ iPhone 12 Pro, Apple bắt đầu trang bị một cảm biến Lidar (Light Detection and Ranging) cho phép điện thoại nhanh chóng đo khoảng cách vật thể phía trước camera một cách chính xác và nhanh chóng nhất. Tuy mục đích ban đầu của Lidar là để hỗ trợ lấy nét nhanh cho máy ảnh, nhưng người ta cũng nhanh chóng tận dụng tính năng này để quét cloud point và tạo đám mây điểm 3D cho nhiều mục đích khác nhau.
Cảm biến lidar là một loại quét laser chiếu ánh sáng hồng ngoại để cảm nhận độ sâu và hình dạng của các vật thể xung quanh nó, do đó làm cho nó phù hợp để quét 3D.
Một số ứng dụng sử dụng Lidar trên Iphone nổi tiếng nhất hiện nay như:
Magicplan
Magicplan là một ứng dụng máy quét 3D thân thiện với người dùng, đáp ứng nhu cầu của các nhà thầu, kiến trúc sư và những cá nhân khác cần trợ giúp về quy hoạch tầng, báo cáo hiện trường và ước tính chi phí. Khả năng thực tế tăng cường của nó cho phép người dùng thực hiện các phép đo và phác thảo sơ đồ tầng một cách nhanh chóng và chính xác ở định dạng 2D và 3D.
SiteScape
SiteScape là một trong những ứng dụng lidar phổ biến nhất dành cho iPhone và iPad. Nó vượt trội trong việc tạo bản quét 3D chính xác của các tòa nhà, phòng và không gian nội thất. Các bản quét được tạo bằng SiteScape có thể được xuất sang nhiều giải pháp phần mềm CAD phổ biến , chẳng hạn như SketchUp và AutoCAD .
Do đó, những người làm việc trong lĩnh vực xây dựng sẽ tìm thấy nhiều trường hợp sử dụng SiteScape. Như bạn có thể mong đợi về một ứng dụng hướng đến mục đích sử dụng chuyên nghiệp, nó không miễn phí.
Scaniverse
Scaniverse sử dụng máy quét lidar trên iPhone và iPad để xây dựng mô hình 3D. Ứng dụng cho phép bạn quét bất cứ thứ gì bạn thích, có thể là đồ vật, căn phòng hoặc thậm chí là môi trường. Nó sẽ hướng dẫn bạn trong quá trình quét và tạo bản quét 3D chính xác trong vài phút.
Các bản quét đã ghi sau này có thể được xem ở dạng 3D hoặc AR. Các định dạng xuất được hỗ trợ bao gồm FBX , OBJ , USDZ và LAS, đây là một tính năng khá tiện lợi vì các mô hình có thể được nhập vào phần mềm tạo mô hình 3D và công cụ trò chơi.
Tất nhiên, tính năng này chỉ khả dụng trên các thiết bị iOS có cảm biến lidar – iPhone 12 Pro và Pro Max, iPhone 13 Pro và Pro Max, cũng như iPad Pro từ năm 2020 trở lên. Tin vui: Ứng dụng này hoàn toàn miễn phí!
Canvas
Canvas chắc chắn là một trong những ứng dụng quét lidar tiên tiến nhất trong AppStore. Có rất nhiều đánh giá tích cực chứng minh ứng dụng hoạt động tốt. Canvas được sử dụng để thực hiện quét phòng 3D, cũng như tạo các mô hình CAD và sơ đồ tầng chính xác dựa trên các phép đo và quét 3D được ghi lại.
Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi người ta muốn nhanh chóng có được sơ đồ mặt bằng vì Canvas có thể phân phối nó trong vòng một ngày kể từ khi quá trình quét được thực hiện. Sơ đồ mặt bằng sau đó có thể được mở trong AutoCAD và hoạt động như thể nó được tạo từ đầu. Trong trường hợp bạn muốn mô hình 3D của căn phòng vừa quét, Canvas sẽ cung cấp cho bạn mô hình CAD hoặc BIM , tương thích với các công cụ phần mềm phổ biến như SketchUp, Chief Architect và Autodesk Revit .
Polycam – LiDAR & 3D Scanner
Polycam là ứng dụng chụp ảnh 3D hàng đầu cho iPhone và iPad! Tạo mô hình 3D chất lượng cao từ ảnh bằng bất kỳ iPhone hoặc iPad nào và quét không gian nhanh chóng bằng cảm biến LiDAR. Chỉnh sửa ảnh chụp 3D của bạn trực tiếp trên thiết bị và xuất ảnh theo hơn một chục định dạng tệp. Chia sẻ những bức ảnh chụp của bạn với bạn bè và cộng đồng Polycam bằng Polycam Web và khám phá những bức ảnh chụp từ khắp nơi trên thế giới trên Poly World!
Chụp với Chế độ Ảnh:
- Chụp ảnh và chuyển ảnh sang mô hình 3D bằng phép quang trắc
- Tuyệt vời để quét các đối tượng và cảnh chi tiết
- Tạo nội dung 3D sẵn sàng sử dụng trong bất kỳ ứng dụng đồ họa máy tính nào
- Chạy trên mọi iPhone hoặc iPad
Chụp với Chế độ LiDAR:
- Máy quét LiDAR được xếp hạng cao nhất trên App Store
- Nhanh chóng tạo ra các bản quét 3D chính xác về kích thước
- Tuyệt vời để quét không gian và vật thể lớn
- Tạo bản quét không giới hạn miễn phí trực tiếp trên thiết bị – không cần internet
Modelar – 3D LiDAR scanner
Modelar sử dụng LiDAR để quét nhanh thế giới trong thời gian thực, giúp dễ dàng chụp các mô hình 3D và các đám mây điểm với hàng triệu điểm. Trực quan hóa thực tế tăng cường giúp hiển thị chính xác những gì đã được quét và những gì chưa được quét. Sau khi quá trình quét hoàn tất, các mô hình 3D và đám mây của bạn sẽ có sẵn để xem ngay lập tức. Từ đó, bạn có thể tạo các mô hình có kết cấu có độ phân giải cao trong vài giây, chia sẻ bản quét của mình hoặc thực hiện các phép đo.
- Hỗ trợ export mô hình: OBJ, STL, USDZ, PLY, Sketchfab
- Export to cloud: E57, PLY, CSV, Sketchfab
Playground AR
Bạn có nhớ niềm vui khi chơi với các khối xây dựng hoặc nghiền nát lâu đài mà bạn đã xây dựng bằng một chiếc ô tô RC khi còn bé không? Playground AR có thể mang lại cho bạn trải nghiệm tương tự qua điện thoại. Nó cung cấp trò chơi hộp cát dựa trên vật lý sống động bằng ARKit 4 .
Trò chơi hiện hỗ trợ công nghệ lidar trên iPad Pro, iPhone 12 Pro trở lên. Trò chơi nhập vai này không chỉ dành cho trẻ em mà người lớn cũng có thể tham gia vào cuộc vui. Chế tạo các máy tùy chỉnh bằng cách sử dụng khớp, bánh xe và bộ đẩy hoặc thưởng thức bộ sưu tập đồ chơi RC được tải sẵn.
RC Club
Nếu bạn nghĩ rằng tất cả các ứng dụng lidar cần phục vụ mục đích đo lường hoặc định hướng công việc thì bạn đã nhầm. Tin vui là có một điều khá thú vị khi sử dụng máy quét lidar. Hãy để chúng tôi giới thiệu với bạn về Câu lạc bộ RC .
Đây không chỉ là một trò chơi khác nơi bạn đua những chiếc xe điều khiển từ xa ảo. Thay vào đó, RC Club sử dụng cảm biến lidar của iPhone để tạo môi trường AR nơi người dùng chơi.
Phần ấn tượng là tính chất vật lý của trò chơi thực tế đến mức nào. Những chiếc xe hoạt động giống như chúng thật. Tất cả đều ở đó, từ trọng lực và ma sát đến trọng lượng của ô tô và các lực tác dụng lên chúng. Trong trường hợp xe của bạn đi chệch hướng, bạn sẽ đâm vào chân bàn trong phòng khách. Đây chỉ là một ứng dụng thú vị tận dụng tối đa cảm biến lidar và có thể được mọi người sử dụng chứ không chỉ trẻ em.
Lidar 3D AR Camera Effect
Bạn đã bao giờ tự hỏi một nơi sẽ trông như thế nào khi chìm dưới nước, được bao phủ bởi một lớp tuyết hoặc được chuyển đến một cõi khác chưa? Với Hiệu ứng máy ảnh Lidar 3D AR , bạn có thể khám phá những khả năng này và hơn thế nữa thông qua sự kỳ diệu của thực tế tăng cường.
Đúng như tên gọi, ứng dụng này cũng kết hợp công nghệ lidar để cung cấp khả năng theo dõi độ sâu chính xác hơn. Bạn có thể sử dụng phiên bản miễn phí để chụp ảnh và quay video cũng như áp dụng các hiệu ứng miễn phí đã chọn hoặc nhập các hiệu ứng hiện có. Tuy nhiên, nếu muốn xuất 1080p chất lượng cao, bạn sẽ cần nâng cấp lên phiên bản cao cấp.
Ngoài ra, việc nâng cấp lên bản cao cấp sẽ cấp cho bạn quyền truy cập vào toàn bộ thư viện hiệu ứng và tốc độ bit video chất lượng cao hơn. Mặc dù ứng dụng đã nhận được xếp hạng tích cực trên App Store nhưng một số người dùng đã đề cập trong bài đánh giá của họ rằng các bản cập nhật mới nhất dẫn đến ít hiệu ứng khả dụng hơn.
