简介
软件中提供了多个网格化命令。将这些命令组合起来，可以得到许多不同的网格化策略。
这里我们以一个立面的数据为例，它由于多种原因而难以处理：
- 点云嘈杂。
- 点云中有大量缺失部分（孔洞）。
- 形状细节非常丰富，但有些细节的尺度与点云噪声相当。
注意，还有另一个名为 Victory 的例子，基于"萨莫色雷斯胜利女神像"（巴黎卢浮宫的著名雕像）的点云，那是一份非常嘈杂、代表光滑表面的点云。因此对这尊雕像采用了另一种策略。
练习概述
在本练习中，我们将学习如何对点云进行网格化：
- 先做一次网格以观察效果，据此决定采用何种策略。
- 生成一个无孔洞的粗糙网格。
- 直接使用点云中的点进行细化。
- 通过插值新点进行细化。
- 重新计算尖锐棱边。
本教程使用的文件是 Facade.3dr（下载）。
先观察点云的状态。点分布并不均匀，且有大量缺失部分，但这些区域不应被解读为真实的孔洞。
先做一次网格，看看效果
一般来说，打开一个新点云时，很难知道网格化参数的理想取值是多少。当你进入 3D Mesh 命令时，软件会为你计算参数，从而不论点云大小，都能在 30 秒内得到结果。这些"默认"参数通常能给你不错的结果，但有时需要根据你的模型与预期加以调整。
- 用矩形选中屏幕上看到的所有点云。
- 启动 3D Mesh 命令。
- 选择 Regular sampling 与 Hole detection 选项并保留其默认值。
- 单击 Preview。第一次网格应在 30 秒内完成。用 OK 确认。
- 网格出现在屏幕上后，右键单击选择 Flat 表示方式，以便在不受显卡平滑例程伪影影响的情况下更好地观察结果。
现在你可以分析第一个结果了。粗看之下我们注意到：
- 在没有点的区域出现了许多孔洞。
- 柱顶的复杂形状难以网格化，并留下了孔洞。
- 细节层次不足。
- 表面相当多面（faceted），没有应有的平滑。
这次测试的结论是：
- 需要更大的三角形尺寸以避免孔洞。
- 在需要更高细节层次的局部需要更小的三角形。
问题在于这两个需求无法兼顾。因此我们无法在同一步骤中同时解决这两个问题。我们应该先生成一个无孔洞的粗糙网格，然后用原始点云对网格做局部细化。可以记住：先用具有所需拓扑结构的网格打底，再做细化，通常优于给一个精细网格补孔。
图 1：用默认参数做第一次网格，看看效果。
生成一个无孔洞的粗糙网格
上一次测试的结论是：应使用更大的三角形来创建网格，从一开始就避免孔洞。因此我们用原始点云重新做网格化，只是调整该过程的参数：
- 执行撤销（CTRL + Z）。
- 再次用矩形选中屏幕上看到的所有点云。
- 启动 3D Mesh 命令。
- 已选中 Regular Sampling 与 Hole detection 选项。
- 在 Average distance between points 中输入 0.2 m。软件会自动重新计算 Triangle size，所得值应足够大以填满所有孔洞。
- 单击 Preview 开始网格化。
- 用 OK 确认结果。
细节层次如预期地比上一次结果差，但最重要的是表面具有正确的拓扑结构（没有孔洞）。
图 2：以 0.2 m 的立面点间距做网格。结果没有孔洞，是开始细化的良好起点。
直接使用点云中的点进行细化
如我们所见，粗糙网格具有所需的拓扑结构，但细节层次非常差。因此我们将用原始点云中的点对它做局部细化：
- 选中网格与所有点云。
- 启动 Refine Mesh from Cloud 命令。
- 由于点云包含大量噪声点，我们要使用 Keep only best points 选项，并选择 5 mm 的误差。
- Distance 填 0.2 m，因为它是上一步所用的值。
- 选择 No free border modification。
- 单击 Preview。
图 3：直接使用点云中的点细化网格，以纳入后续步骤所需的全部细节。
结果非常多面、多尖刺且嘈杂；不过如果你使用下图中所示的"标准"平滑（Global Smoothing），你会看到大部分难看的噪声都能被去除。
遗憾的是，这种平滑容易使模型变形，并把尖锐棱边变成圆角。我们将放弃这个结果，因为还有更好的方法能得到既美观、又忠于数据的平滑网格。请取消（Cancel）此操作。
图 4：使用标准平滑能去除大部分噪声，但形状变形过大。
通过插值新点进行细化
由于所有细节都已存在于网格中（即使看起来嘈杂），我们现在通过寻找噪声厚度"中间"的最佳平滑曲面来优化这个网格。
- 选中网格与所有点云。
- 启动 Refine Mesh from Cloud Interpolation 命令。
- 选择 Refine with deviation error。
- Deviation error 输入 1 mm，Minimum triangle size 输入 5 mm。
- 生成的三角形不要超过 100 万个。
- 勾选 Distance 并输入 0.1 m。
- 勾选 Local reorganization。
- 选择 No free border modification。
- 单击 Preview。结果应比之前明显更好。
- 用 OK, Exit 确认结果。
图 5：插值新点可得到更好的结果。
重新计算柱角的尖锐棱边
有些柱角可能是圆角，而我们可以把这些角做得完全锐利。
- 启动 Region Grow Plane 命令。
- 单击最圆滑的那根柱子的平面。
- 把 Extraction tolerance（提取容差） 调整到约 2 mm。
- 单击 OK, Next。
- 单击提取柱子侧面的第二个平面。
- 单击 OK, Exit。
- 启动 Intersection 命令，单击这两个平面以得到交线。
- 选中该直线，启动 From Geometry 创建对应的多段线。选择 Deviation 选项。
- 同时选中该多段线与网格，启动 Sharp Edges 命令。
- Cleaning Distance 选择 0.1 m。
- 单击 Preview。
- 网格已被修改，以贴合所选的多段线。
图 6：重新计算尖锐棱边，使其贴合提取出的多段线。
重新计算拱顶上的尖锐棱边
- 选中该网格。
- 启动 Single Breaking Line 命令。
- 选择 Only concave or only convex，然后在拱顶的起点与终点处单击，如下图所示。
- 单击 OK, Exit。
- 现在，选中该多段线并启动 Smooth Polyline。
- 选择 Hard smooth，Smoothing intensity 设为 10。单击 OK。
- 同时选中该多段线与网格，启动 Sharp Edges 命令。
- Cleaning Distance 选择 0.1 m。
- 单击 Preview。
- 网格已被修改，以贴合所选的多段线。
图 7：使用特征线来提取拱顶的边界。
图 8：重建拱顶完美的尖锐棱边。