Darmowy konwerter online BMP do PLY

Czym jest format BMP

BMP to rastrowy format bitmap używany przez Windows Paint, skanery obrazów, zrzuty ekranu, narzędzia tekstur, aplikacje CAD i starsze oprogramowanie do renderowania. Przechowuje piksele, zwykle w kolorze 8-bitowej skali szarości, 24-bitowym RGB lub 32-bitowym RGBA; nie przechowuje wierzchołków, wielokątów, głębi ani informacji o kamerze. Pliki BMP są często nieskompresowane, co zachowuje wartości pikseli, ale sprawia, że są większe niż pliki PNG lub JPEG.

W pracy 3D bitmapa BMP w skali szarości jest często używana jako mapa wysokości: ciemne piksele reprezentują niskie położenie, a jasne piksele — wysokie. Zwykła fotografia kolorowa nie zawiera wiarygodnych informacji o głębi, dlatego nie można na jej podstawie utworzyć dokładnego modelu 3D bez fotogrametrii, danych o głębi lub założonej projekcji.

Czym jest format PLY

PLY, nazywany także formatem plików wielokątów lub Stanford Triangle Format, przechowuje elementy modeli 3D, takie jak współrzędne wierzchołków, ściany wielokątów, kolory wierzchołków i normale. Jest obsługiwany przez MeshLab, Blender, CloudCompare, Open3D, wiele skanerów 3D oraz narzędzi do przetwarzania chmur punktów.

PLY może być w formacie ASCII lub binarnym. ASCII jest łatwiejszy do przeglądania i wymiany między programami; format binarny jest mniejszy i szybszy w przypadku dużych skanów. Plik PLY wygenerowany z jednego BMP może zawierać tylko kolorową chmurę punktów lub siatkę pola wysokości, a nie kompletny bryłowy model z grubością, szczelnymi granicami lub fizycznie znaczącą skalą.

Jak faktycznie przekonwertować BMP do PLY

Konwersja bitmapy BMP w skali szarości do kolorowej chmury punktów za pomocą Python

Ta metoda przypisuje każdemu pikselowi położenie X/Y i konwertuje jego jasność na wysokość Z. Zainstaluj Pillow i NumPy za pomocą polecenia python -m pip install pillow numpy, a następnie zapisz poniższy kod jako bmp_to_ply.py:

from PIL import Image
import numpy as np

image = Image.open('input.bmp').convert('RGB')
pixels = np.asarray(image)
gray = np.dot(pixels[..., :3], [0.299, 0.587, 0.114])
height, width = gray.shape
xy_scale = 1.0 / max(width - 1, height - 1)
z_scale = 2.0

with open('output.ply', 'w', encoding='ascii') as out:
    out.write('ply\nformat ascii 1.0\n')
    out.write(f'element vertex {width * height}\n')
    out.write('property float x\nproperty float y\nproperty float z\n')
    out.write('property uchar red\nproperty uchar green\nproperty uchar blue\nend_header\n')
    for row in range(height):
        for col in range(width):
            x = (col - (width - 1) / 2) * xy_scale
            y = ((height - 1 - row) - (height - 1) / 2) * xy_scale
            z = float(gray[row, col]) / 255.0 * z_scale
            r, g, b = pixels[row, col]
            out.write(f'{x} {y} {z} {r} {g} {b}\n')

Uruchom go za pomocą polecenia python bmp_to_ply.py. Wynikowy plik output.ply zawiera jeden wierzchołek na piksel i zachowuje kolory BMP. Zmień wartość z_scale, aby kontrolować wysokość reliefu; jeśli źródło ma miliony pikseli, najpierw zmniejsz rozmiar obrazu.

Tworzenie siatki wielokątów w Blenderze

1. Otwórz Blender, dodaj płaszczyznę i podziel ją na siatkę o proporcjach w przybliżeniu odpowiadających proporcjom BMP.
2. Utwórz teksturę przemieszczenia na podstawie BMP za pomocą elementów sterujących Modifiers → Add Modifier → Displace płaszczyzny. Ustaw typ tekstury na obraz lub film, wczytaj BMP i dostosuj wartości Strength oraz Midlevel.
3. Zastosuj modyfikator przemieszczenia po sprawdzeniu podglądu. Dodaj modyfikator Solidify tylko wtedy, gdy eksportowany model wymaga grubości.
4. Wybierz File → Export → Stanford (.ply), włącz kolory wierzchołków lub normale, gdy są potrzebne, i wybierz żądane kodowanie ASCII lub binarne.

W przypadku podstawowej konwersji w przeglądarce, bez instalowania oprogramowania, serwis 101convert.com może bezpłatnie przekonwertować plik. Sprawdź wynik w przeglądarce PLY: ogólna konwersja obrazu do geometrii nadal wymaga interpretacji wysokości, a płaski lub nieprawidłowy model wskazuje, że źródło nie zawierało użytecznych informacji o głębi.

Jakość, zgodność i ograniczenia

Wymiary pikselowe określają rozdzielczość geometryczną, natomiast precyzja skali szarości określa rozdzielczość wysokości. 8-bitowy BMP zapewnia tylko 256 poziomów wysokości, dlatego płynne przejścia mogą wykazywać pasmowanie; gdy źródło to obsługuje, preferowane są 16-bitowe dane wysokości.

Przykład w Pythonie tworzy wierzchołki, ale nie tworzy ścian, dlatego przeglądarki wyświetlają chmurę punktów. Siatka Blendera z zastosowanym przemieszczeniem tworzy ściany wielokątów, ale jej topologia jest zgodna z siatką obrazu i może wymagać redukcji, wygładzania lub triangulacji w MeshLab lub Blenderze. PLY nie zachowuje automatycznie metadanych BMP, jednostek fizycznych, przezroczystości, warstw ani oryginalnego pliku obrazu.

Wiele czytników PLY oczekuje współrzędnych wierzchołków w określonej konwencji jednostek, mimo że sam PLY jej nie narzuca. Ustaw skale X/Y i Z w sposób przemyślany i sprawdź, czy aplikacja docelowa oczekuje kolorów wierzchołków, normalnych, ścian trójkątnych, pliku ASCII PLY czy binarnego pliku PLY w formacie little-endian.