Wie skaliere oder Verschiebe ich ein mit "Trails" erstelltes Geländemodell (Terrain)?

[JochenB]

Hallo Forum,

Ich habe mit dem Arbeitsbereich "Trails"

• ein Digitales Geländemodell als Punktwolke importiert (Import Points)
• daraus ein Terrain erstellt (Create Terrain)

Nun würde ich es gerne in den Maßstab 1:120 skalieren, da ich das Gelände als Modell in diesem Maßstab nachbauen will. Die Werkzeuge "Skalieren" im Arbeitsbereich "Draft" (Draft_Scale) und im Arbeitsbereich "Mesh Design" (Mesh_Scale) wollen bei mir nicht funktionieren, siehe unten.

Habt ihr einen Tipp, was ich machen muss?

Ebenso habe ich versucht, die originalen Geo-Koordinaten der Punkte das Geländemodells an den Ursprung zu verschieben, um FreeCad nicht mit den großen Werten zu belasten (x>262km, y>5.620km). Dazu habe ich die Funktion "Verschieben" des Arbeitsbereichs "Draft" verwendet (Draft_Move). Dieser setzt aber nur die x,y,z-Werte im Placement des Geländemodells, die x,y,z-Werte in den Vektoren des Geländemodells bleiben unverändert hoch.

Danach habe ich die x,y,z-Werte des Geo-Origins geändert. Leider auch ohne Auswirkung auf die Vektoren des Geländemodells

Habt ihr eine Idee, wie man das unkompliziert hinbekommt?

Im Wiki und im Forum bin ich bei beiden Dingen nicht fündig geworden. Auch der (unendlich lange und unstrukturierte) Thread zu Trails hat mir nicht geholfen, vielleicht liegt es an meinem schlechten Schulenglisch, denn ich verstehe dort nur wenig.

Hier die Datei (2,3 MB): example trails-polygon-mesh_v1.FCStd

Folgend nochmal detailliert meine Versuche.

Vielen Dank,
Jochen
__________________________
Skalier-Versuche:

Erster Versuch: Geländemodell im Arbeitsbereich "Draft" skalieren:

• "Terrain001" in der Baumansicht des Modells ausgewählt
• "Skalieren" gedrückt (Draft_Scale)
• Im Aufgabenfenster
  • als Basispunkt den Ursprung eingegeben (0, 0, 0)
  • den Skalierfaktor für X, Y und Z eingegeben
  • OK gedrückt

Im Ausgabefenster erscheint:

Code: Select all

23:53:20 Kann Objekt nicht skalieren: 
Terrain001 - Dieser Objekttyp kann nicht direkt skaliert werden. 
Bitte verwenden Sie die Klon-Methode.

Das gleiche Ergebnis erhalte ich, wenn ich

• … den Haken bei "kopieren" setze.
• … den Skalierfaktor über drei Punkte ermittle statt ihn direkt einzugeben
• … vorher das Geländemodell per "Verschieben" nahe dem Ursprung verschiebe (siehe unten bei "Verschieben Erster Versuch")

Zweiter Versuch: Geländemodell im Arbeitsbereich "Draft" skalieren mit "Klon erzeugen":
Ergebnis: Im Modell erscheint ein neues Element "Terrain002" mit Schafskopfsymbol, aber ohne irgendwelche Inhalte.

Dritter Versuch: Geländemodell im Arbeitsbereich "Mesh" skalieren
Leider ist die Funktion "Skalieren" (Mesh_Scale) ausgegraut, auch wenn ich das Geländemodell im Modell-Fenster aktiviere.

Im Forum fand ich den Hinweis, das Modell dazu zu transformieren (z. B. im Menü "Bearbeiten" oder Rechtsklick auf das Modell im Bearbeitungsfenster). Leider ist auch diese Funktion ausgegraut.
__________________________
Verschieben-Versuche:

Erster Versuch: Geländemodell im Arbeitsbereich "Draft" verschieben:

• "Terrain001" in der Baumansicht des Modells ausgewählt
• "Verschieben" gedrückt (Draft_Move)
  • X: um -362,620 km (nach links)
  • Y: um -5.620,830 km (nach unten)

Ergebnis: Das Geländemodell wurde zwar verschoben, allerdings wurden nur entsprechend hohe Negativ-Werte ins Placement des Geländemodells gesetzt. Die Werte für die einzelnen Punkte im Geländemodell sind gleich hoch geblieben.

Zweiter Versuch: Geländemodell durch Anpassen von Geo-Origin verschieben:
Ich habe die hohen x und y-Werte im GeoOrgin auf 0 gesetzt:

• Zuerst den x-Wert: Das Modell wurde entsprechend nach Links verschoben.
• Dann den y-Wert: Das Modell war wieder am ursprünglichen Platz.

Das Verhalten verstehe ich nicht. Ich merke, dass ich nicht weiß, was ich hier tue.

Unabhängig davon sind die x,y,z-Werte für die einzelnen Punkte im Geländemodell immer gleich hoch geblieben, das Ziel niedriger Werte lässt sich damit also auch nicht erreichen.

[jeno]

Hallo Forum,
Ich habe mit dem Arbeitsbereich "Trails"

• ein Digitales Geländemodell als Punktwolke importiert (Import Points)
• daraus ein Terrain erstellt (Create Terrain)

Nun würde ich es gerne in den Maßstab 1:120 skalieren, da ich das Gelände als Modell in diesem Maßstab nachbauen will. Die Werkzeuge "Skalieren" im Arbeitsbereich "Draft" (Draft_Scale) und im Arbeitsbereich "Mesh Design" (Mesh_Scale) wollen bei mir nicht funktionieren, siehe unten.
...
Habt ihr eine Idee, wie man das unkompliziert hinbekommt?
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Vielen Dank,
Jochen

Hallo
ich bin mir nicht sicher ob Trails (oder Freecad) überhaupt das richtige Werkzeug für deinen Fall ist. Ich kenne Trails so gut wie nicht, aber es macht auf mich den Eindruck, dass das für konstruktive Arbeiten in realen Grössen gedacht ist.
Soweit ich dich verstanden habe liegt eine Punktwolke als Grundlage vor. Ich würde die in Meshlab oder CloudCompare einlesen, Translation und Skalieren durchführen und dann vernetzen.
Vielleicht möchtest du die Datei mit den Punkten zur Verfügung stellen.

Mit freundlichen

[JochenB]

Hallo Jeno,

ich bin mir nicht sicher ob Trails (oder Freecad) überhaupt das richtige Werkzeug für deinen Fall ist.

Ich möchte das Geländemodell nutzen als Grundlage für ein Nachbau des Originals als Modelleisenbahn. Ich denke für Gleise und Gebäude ist FreeCad genau richtig. Das Geländemodell ist eigentlich nur Beiwerk, hat aber folgende Aufgaben:

• Grundlage für die Planung (wo ist der Bahndamm)
• Grundlage für Geländeschnitte, die ich auf Pappe ausdrucke, ausschneide und als Lehre für das Modellieren auf die Modellbahnanlage stelle.

Ich kenne Trails so gut wie nicht, aber es macht auf mich den Eindruck, dass das für konstruktive Arbeiten in realen Grössen gedacht ist.

Trails hatte für mich hauptsächlich die Aufgabe, Punkte zu importieren und daraus ein Geländemodell zu erzeugen. Das hat ja bereits gut funktioniert, siehe der Dateilink oben. Es gibt noch weitere Trail-Funktionen, mit denen ich mich nicht beschäftigt habe, die ich vermutlich aber auch nicht brauche. Z.B. zum Berechnen von Erd-Volumen.

Ich hatte die Hoffnung, dass ich dieses Geländemodell-Netz mit Bordmitteln von FreeCad, also des WB "Draft" oder "Mesh Design" skalieren und ggf. leicht anpassen kann und Trails dazu nicht brauche. Dessen Dokumentation liegt in dem genannten unstrukturierten englischen Thread, der mich überfordert.

Soweit ich dich verstanden habe liegt eine Punktwolke als Grundlage vor.

Ja, es ist ein Export des sächsischen Landesvermessungsamtes, die kann man sich dort unentgeltlich herunterladen. Ich habe die Dateien in kleinere Ausschnitte geteilt, die ich in FreeCad importiert habe. Die Beispieldatei ist nur einer von mehreren dieser Ausschnitte.

Ich würde die in Meshlab oder CloudCompare einlesen, Translation und Skalieren durchführen und dann vernetzen.

Ich hatte die Hoffnung, dass FreeCads Bordwerkzeuge ein unkompliziertes Skalieren/Verschieben erlauben, ich nur irgendwas übersehen habe.

Aber es stimmt, wenn FreeCad das nicht kann, dann kann man die Daten bereits vor dem Import umrechnen! Ist ja nur ein einfaches Multiplizieren und Subtrahieren, das mit jedem x,y,z-Wert in jeder Zeile durchgeführt werden muss. Spannend ist nur, ob die entsprechend kleinen Werte auch von Trails gut verarbeitet werden, hier geht es dann um Millimeter statt Meter.

Vielen Dank für den wertvollen Anstoß, da bin ich irgendwie nicht selber drauf gekommen!

Die von dir genannten Tools kenne ich nicht, aber das geht ja auch mit Excel, oder wenn die Datenmenge zu groß wird einem einfachen Script.

Aber vielleicht gibt’s ja trotzdem eine Möglichkeit, das einfach in FreeCad zu machen. Ich überlege mir eine Anleitung zu schreiben für andere Modellbahner, die digitale Geländemodelle verwenden wollen. Da wäre es besser, wenn man keine zusätzlichen Werkzeuge braucht.

Vielleicht möchtest du die Datei mit den Punkten zur Verfügung stellen.

Hier ist die Punktewolke points for trails-polygon-mesh_v1.xyz (x-Wert y-Wert z-Wert in km korrigiert: in m). Das ist ein Hang mit einem Rest von einem Bahndamm, der eine Straße kreuzt. Das Original liegt in Sachsen in Wilischthal.

In der ursprünglich geposteten Beispieldatei hatte ich die Punktewolke bereits unter "Clusters" > "Points1" importiert und daraus das Geländemodell "Terrain001" erstellt.

[chrisb]

Die von dir genannten Tools kenne ich nicht, aber das geht ja auch mit Excel, oder wenn die Datenmenge zu groß wird einem einfachen Script.

Wenn Du einfache Skripte schreiben kannst, dann könntest Du vielleicht die Trails-Workbench entsprechend erweitern, z.B. mit um einen Skalierungsfaktor beim Import.

[jeno]

Hallo Jeno,
...
Hier ist die Punktewolke points for trails-polygon-mesh_v1.xyz (x-Wert y-Wert z-Wert in km). ...

Die Daten liegen in Meter vor, leider nicht sortiert. Deswegen konnte ich es auch nicht exakt auf die Ecke schieben. Soweit ich das erkennen konnte ist das ein Ausschnitt in der Grösse 200m x 100m. In TableTop dann in etwa 1,66 x 0,83 m.

jochenb.png (66.3 KiB) Viewed 1419 times

Gegebenenfalls willst du das Mesh dann in der Mesh-WB noch mit Decimate in der Anzahl der Dreiecke (im Moment 80k) verkleinern.
Anbei Mesh in ply

Mit freundlichen

[jeno]

Hallo Jeno,
...
Ich möchte das Geländemodell nutzen als Grundlage für ein Nachbau des Originals als Modelleisenbahn. Ich denke für Gleise und Gebäude ist FreeCad genau richtig. Das Geländemodell ist eigentlich nur Beiwerk, hat aber folgende Aufgaben:

• Grundlage für die Planung (wo ist der Bahndamm)
• Grundlage für Geländeschnitte, die ich auf Pappe ausdrucke, ausschneide und als Lehre für das Modellieren auf die Modellbahnanlage stelle.

...
Ich hatte die Hoffnung, dass FreeCads Bordwerkzeuge ein unkompliziertes Skalieren/Verschieben erlauben, ich nur irgendwas übersehen habe.
...
Aber vielleicht gibt’s ja trotzdem eine Möglichkeit, das einfach in FreeCad zu machen. Ich überlege mir eine Anleitung zu schreiben für andere Modellbahner, die digitale Geländemodelle verwenden wollen. Da wäre es besser, wenn man keine zusätzlichen Werkzeuge braucht.
...

Ich habe mich die Tage noch etwas damit beschäftigt. Ich sehe zumindest im Moment noch keinen Weg das ausschliesslich in FC zu stemmen.
Mein Ablauf
1) cloudcompare -> Die Punktwolke skalieren und zumindest ungefähr in die Nähe des Ursprungs verschieben. Anschliessend Triangulation der Punkte zu Dreiecksflächen (Delauney)
2) Blender -> Die Dreiecksflächen dezimieren damit es in FC verwertbar wird. Einen Sockel ergänzen und dann noch ggf Rotieren, Ursprung versetzen etc.
3) Freecad -> Netz in Solid überführen. Schnitte erstellen (Part Slice). Den Compound in einzelne Schnitte zerlegen. Die Schnitte in TechDraw einfügen und plotten lassen.

Basis-Netz aus Blender importiert

retopo.png (165.11 KiB) Viewed 1260 times

Schnitte aus dem Solid generiert

slice.png (155.98 KiB) Viewed 1260 times

Schnitte in TechDraw eingefügt

techdraw.png (44.73 KiB) Viewed 1260 times

Mit freundlichen

[thschrader]

Es gibt für FC noch die Reverse Engineering wb, damit kann man die Punktwolke
in ein einziges glattes Objekt überführen. Die Splines "schwingen" an den Rändern der Punktwolke,
aber wenn man nicht das ganze Gebiet braucht, kann man sich den interessanten Teil mit Part-slice ausschneiden.
Ohne Cloudcompare geht es nicht, man muß die xyz-Datei erst in CC laden, in den Nullpunkt schieben
und um den Faktor 1000 hochskalieren. Dann als e57 exportieren und in FC importieren.

cloudcompare.JPG (46.55 KiB) Viewed 1199 times

reverseengineeringWB.JPG (39.89 KiB) Viewed 1199 times

[JochenB]

Hallo Jeno,

ich danke dir dafür, dass du das ausprobiert und eine Lösung gefunden hast! Ich habe versucht, das nachzuvollziehen. Bin aber zuerst an ganz banalen Dingen gescheitert. CloudCompare startete nicht, Blender war selbst mit einer leeren Datei unbedienbar langsam. Ich habe es über selbstgeschriebene VB-Scripts versucht, kam aber auch nicht weiter. Daher auch die Funkstille meinerseits. Nun habe ich mir einen anderen Rechner ausgeliehen mit dem das einigermaßen geht.

Aber nun komme ich in Blender nicht weiter: Wie erzeuge ich einen Sockel? Kannst du mir den entscheidenden Tipp geben?

Vielen Dank schonmal!

Folgenden Weg bin ich gegangen:

1) cloudcompare -> Die Punktwolke skalieren und zumindest ungefähr in die Nähe des Ursprungs verschieben. Anschliessend Triangulation der Punkte zu Dreiecksflächen (Delauney)

CloudCompare ist intuitiv und da habe ich keine Fragen. Ich habe das dort erzeugte Netz als binäres FBX mesh (*.fbx) exportiert.

2) Blender -> Die Dreiecksflächen dezimieren damit es in FC verwertbar wird. Einen Sockel ergänzen und dann noch ggf Rotieren, Ursprung versetzen etc.

In Blender konnte ich dieses Format importierten. Blender hat das Geländemodell einfach 90° entlang der x-Achse rotiert. Das konnte ich bei den Objekteigenschaften unter "Transformieren" wieder rückgängig machen.

Wie ich die Anzahl der Dreiecksflächen im Netz reduzieren kann habe ich im Video Vertices reduzieren | Blender 2.8 Anfänger Tutorial Deutsch von Boundfox Studios gefunden.

Um den Sockel zu erzeugen habe ich die Funktion "Oberflächen extrudieren (E)" im Bender-Menü "Fläche" versucht, siehe Screenshot. Hier wird quasi eine Kopie der Fläche verschoben (hellblaue Punkte und Linie unten) und dazwischen Seitenwände eingefügt. Gebraucht wird aber eine ebene Bodenfläche, die parallel zur Ebene der x- und y-Achse ist.

Der Abstand der neuen Bodenfläche zur Oberfläche wird anhand der Mausbewegung festgelegt. Wie gibt man das manuell ein?

Die Richtung der Verschiebung der Bodenfläche errechnet Blender aus der mittleren Ausrichtung aller Flächen (dünne lila Linie). Wie aber kann ich diese Verschiebung entlang der z-Achse durchführen?

Vielleicht ist die Funktion "Oberflächen extrudieren (E)" nicht zielführend und ich muss das Geländemodell irgendwie mit einem Würfel verschneiden. Aber auch hier: wie mache ich das?

[jeno]

Hallo Jeno,
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Aber nun komme ich in Blender nicht weiter: Wie erzeuge ich einen Sockel? Kannst du mir den entscheidenden Tipp geben?
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Folgenden Weg bin ich gegangen:
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Der Abstand der neuen Bodenfläche zur Oberfläche wird anhand der Mausbewegung festgelegt. Wie gibt man das manuell ein?
Die Richtung der Verschiebung der Bodenfläche errechnet Blender aus der mittleren Ausrichtung aller Flächen (dünne lila Linie). Wie aber kann ich diese Verschiebung entlang der z-Achse durchführen?
Vielleicht ist die Funktion "Oberflächen extrudieren (E)" nicht zielführend und ich muss das Geländemodell irgendwie mit einem Würfel verschneiden. Aber auch hier: wie mache ich das?

(e)xtrude passt schon, nur nicht deine Selektion. Die dünne lila Linie dürfte deine Z-Achse representieren. Wenn du einen exakten Wert möchtest dann tipp ihn einfach ein Also Extrusion in Richtung minus Z um 200 Einheiten ist dann einfach auf der Tastatur

Code: Select all

e z -200

und mit Return-Taste abschliessen.
Der Punkt an dem du gerade hängst ist folgender: für den Sockel willst du ja nur die äusseren Kanten (Kantenzug) extrudieren.
Geh mal wie folgt vor: Lade dein Mesh (noch Fläche) und geh in den Editiermodus mit Tab-Taste. Falls alles selektiert ist dann alles abwählen (Tastatur aa). Editiermodus Kanten (Taste 2 -> nicht die am Nummernblock!). Jetzt wähle irgendeine Kante am Rand bei gedrückter ALT-Taste und du solltest die komplette Aussenkante selektiert haben. Wenn nicht einfach mit Shift-ALT nochmal eine selektieren.
Wenn die Selektion passt dann geht es (ohne Maus) weiter.
Wenn es mir der Maus leichter fällt, dann kannst du dich mit gedrückter Strg-Taste in Raster-Schritten mit der Maus bewegen.
Wie vorher geschrieben wollen wir nach unten extrudieren mit e z -50000 oder was auch immer sinnvoll erscheint. Und mit Return abschliessen. Wenn du dich irgenwo mal vertan hast dann geht es mit STRG-Z immer einen Schritt zurück.
Wir haben immer noch die selektierte Kante aktiv. Nun der kleine Kniff - Skalieren in Z mit Faktor null (s z 0). Effekt: alle Kanten sind nun in Z auf einer Ebene
Wenn die Position nicht gefällt dann kann man das wieder in Z verschieben (Grab) -> (g z "Wert") Return zum abschliessen des Befehl nie vergessen.
Zu guter letzt dann noch den Boden ergänzen. Der Kantenzug ist immer noch aktiv! Btw. in Blender-Sprache ist das ein Edge Loop.
Hier sinnvoll aber nicht zwingend notwendig -> Grid Fill. Findet man im Editier-Menü unter Face Grid Fill oder schneller Strg-F Grid Fill.
Raus aus dem Editiermodus mit Tab-Taste..Job done.
Wenn es wo hakt, dann bitte Screenshot posten

Mit freundlichen

[JochenB]

Hallo Jeno,

Nun habe ich es geschafft. Danke für deine Tipps, die haben mir enorm geholfen!

Allerdings hat nicht alles funktioniert, ich habe aber andere Lösungen gefunden. Ich berichte im Anschluss davon.

Das Dreiecks-Netz musste ich nicht vereinfachen, es hat auch so geklappt.

Jeden Schnitt einzeln auf ein Zeichnungsblatt zu positionieren ist bei einer größeren Anzahl Schnitte recht aufwendig, aber man macht das ja nur ein mal.

Ich habe bei TechDraw die Möglichkeit gefunden, Schnittansichten zu erstellen, ohne dass man die Schnitte vorher konstruieren muss (TechDraw_SectionView). Das muss ich nochmal probieren. Aber auch hier vermute ich, dass ich jeden Schnitt einzeln manuell anlegen muss.

Folgend meine Probleme und Lösungen. Im nächsten Beitrag beschreibe ich, wie ich es gemacht habe.

Wenn ihr da keinen unnötigen Umweg erkennt würde ich daraus ein Tutorial für die Modellbahner machen. Ich habe viele Screenshots gemacht und jeden Zwischenschritt beschrieben und als Datei abgespeichert.

Vielen Dank für alles und liebe Grüße,
Jochen


Meine Probleme und Lösungen

1. Skalierung in CloudCompare lässt sich nicht speichern.

Ich konnte die Punktewolke zwar in CloudCompare skalieren, allerdings wird dies beim Export aus CloudCompare wieder zurück gerechnet, im Export war es alles wieder in der Originalgröße. Ein Haken bei "globale Verschiebung beim Speichern beibehalten" hat daran nichts verändert.

Zum Glück kann man das Netz auch in Blender skalieren unter "Objekteigenschaften" > "Transformation" > "Skalieren"

2. Probleme beim Export von Blender nach FreeCad

Es gibt mehrere mögliche Dateiformate, die beide Programme verstehen. Bei manchen Formaten wurden aus Metern plötzlich Millimeter, z.B. im Format STL-Netz (*.stl). Funktioniert hat es dann als Collada-Netz (*.dae) .

3. FreeCad fährt sich fest beim Sprengen des Verbundes (Compound)

Nachdem ich Schnittflächen und Geländemodell mittels Part Slice in einen Verbund geteilt habe wollte ich den Verbund mittels Part ExplodeCompound in einzelne Objekte zerlegen. Hier hatte sich FreeCad festgefahren, nach mehreren Versuchen mit jedes mal 30 min Warten habe ich aufgegeben.

Womöglich hätte hier die von dir vorgeschlagene Verringerung der Dreiecksflächen geholfen, aber ich habe die Funktion Part SliceApart ("Auseinanderschneiden") gefunden, die beide Schritte Part Slice und Part ExplodeCompound vereint. Hier hat es nur 30 Sekunden gedauert.

4. Kleinere Unzulänglichkeiten im Wiki und der FreeCad-Übersetzung

Im Wiki werden für eine Dinge mitunter bis zu 3 unterschiedliche Bezeichnungen genannt. In FreeCad ist wieder nicht alles übersetzt, so das die gleiche Funktion im Menü mitunter anders heißt als in der Symbolleiste und wieder anders als im Wiki. Für einen blutigen Anfänger wie mich ist das schon verwirrend.

Hier meine Beispiele aus dem Wiki:

• Ausschnittsgruppe =? Ausschnittfenster =? Ausschnitt (TechDraw_ClipGroup)
• Projektionsgruppe = Ansichtengruppe: Mehrtafelprojektion (TechDraw_ProjectionGroup
• Anordnung Rechtwinklig (Wiki) = Anordnung (FreeCad) (Draft OrthoArray

Im Wiki wird beschrieben, wie man einen Verbund (Compound) erstellt. Was ich vermisse ist aber eine Erklärung, was ein Verbund ist, woran man einen Verbund erkennt und wozu man überhaupt Verbünde braucht.

Abgesehen von diesen Kleinigkeiten fand ich das Wiki aber sehr hilfreich.