Artec Spider自動掃描產生前所未有的精度和細節的3D模型
掃描物體創造真實的3D模型正變得越來越普遍，尤其是在醫藥、CGI和圖形設計領域。然而，即使是有經驗的用戶再加上優質的設備，要精確地復制一個具有復雜紋理和精細細節的對象也是一個很大的挑戰。
為了解決這個問題，一個由多國研究人員和工程師組成的團隊使用手持式的Artec Spider 3D掃描儀、Artec掃描軟件和機器人技術創造了一種全新的高保真3D掃描解決方案。
在這個新穎的方法中，Artec 3D掃描儀被綁在了PR2移動機器人的右臂上。而機器人的左臂則托著一個塑料臺子，上面放著掃描對象。
PR2掃描機器人
該技術首先通過一次周身掃描獲得一個能夠大致覆蓋對象表面大部分的初始點云，然后用以提升質量的泊松導向方程導會生成一組“下個最佳掃描角度（NBV）”，然后由自動掃描儀進行掃描、捕獲。此外，Artec軟件會生成置信圖，精確地檢測出需要繼續掃描的低質量區域。機器人會將掃描儀定位在“下個最佳掃描角度”，而且軟件會通過算法不停評估被掃描物體表面潛在的低質量區域，避免了細節的損失。
“與以前的掃描規劃方法不同，我們并不是為了最小化覆蓋對象的掃描次數，而是為了確保獲得高質量的掃描結果。”研究人員說。
最終生成的3D模型完全忠實于原始的對象。
描過程使用了阿泰克提供的開發工具 Artec’s Scanning SDK進行編程。 整個過程可自動重復，只有達到了指定的建模要求才會停止。
研發團隊之所以選擇阿泰克Spider 3D掃描儀是由于其令人難以置信的高精確度，它能夠生成高達0.1毫米的高分辨率像，而且精度可達0.05毫米，每秒可捕獲7.5幀和處理1百萬個點。它比激光掃描儀更快，并且不需要復雜的后處理。不過Spider的價格也很昂貴，高達1.57萬歐元/臺，但考慮到它能夠以前所未有的精度再現掃描對象的細節，這樣的投資還是值得的。
Artec集團總部位于盧森堡，被視為數字化捕獲和處理三維表面領域的權威專家，其配套的3D掃描軟件（許可證）售價約為500歐元左右。
為了證明這一全新掃描方法的優勢，研究人員將其與另外兩個最先進的基于“下個最佳掃描角度（NBV）”的掃描算法進行了比較，一個注重于可視化，另一個則注重邊界。 Spider和SDK技術在質量和表面重建兩方面都要優于前面提到的兩種算法。（見下圖）
他們還將其與以曲率和密度為基礎的方法進行了比較，甚至用人工手持Spider掃描獲得的3D模型，與由PR2工業機器人的掃描結果進行比較。在所有情況下，阿泰克Spider/機器人相結合的方法產生了較好的效果，而且掃描次數也較少。見下圖
該研究團隊的成員主要來自視覺計算研究中心、特拉維夫大學、紐芬蘭紀念大學，Konstaz大學和山東大學。
(責任編輯：admin)
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