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墨西哥研究人员开发出新的3D建模技术

时间:2014-09-08 21:42 来源:天工社 作者:中国3d打印网 阅读:

如果您想用3D打印机复制一个已有的物体,最常用的方法就是先对其进行3D扫描,然后根据扫描结果建模生成3D模型,最后在打印出来。不过,当您用3D扫描仪把对象扫描到计算机中后,可能还需要对生成的3D模型进行修改完善,除非你使用的是昂贵的高品质设备。 

日前,墨西哥 Centro de Investigaciones en OptcaCIO)的研究人员似乎找到了一个更好的解决方案,该方案成本更低,而且结果更加准确靠。 

这一技术被称为“同相位360度轮廓测定法(Co-phased 360-degree profilometry)”,需要具备5个必要条件:一部照相机、两个光投影器、受试者(位置固定并能360度旋转),还有一台计算机。该技术的原理来自于武田等人1982年发表的一篇经典研究论文,该论文发现的方法可以用于构件类似圆柱形固体的3D模型,但不能用于构建非圆柱体或拥有更多细节对象的3D模型。论文里提供的方法是:用一个光投影机将平行线投射到物体上,然后用相机将其拍摄下来,由计算机对这些弯曲的平行光带进行分析,并创建出它的3D模型,这种方法无法对大多数物体进行3D建模,尤其是表面并不规则的物体。


从左、右角度照射的塑料头骨的数字化(图片来源:arxiv.org


CIO研究人员使用的方法则对此进行了改进,他们在相机两侧相同的角度上放置了两台投影机,相机连续拍摄,先用一台投影机对物体进行投影,然后是另台投影机做同样的事,随后扫描对象略微旋转,上述过程再次发生,直到相机拍摄了足够的对象,足以完成建模。然后由计算机根据复杂的计算公式分析拍摄到的这些图像,最终形成完整的3D模型。。




根据发表的研究结果,研究小组成功地为一个相当复杂的塑料头骨进行了3D建模。



左侧显示出了塑料头骨的3维灰度渲染图。右图显示是经过大量条纹叠加后的另一个头骨的透视图。 (图片来源:http://arxiv.org/



根据上文的描述我们可以看到,实际上这种建模技术使用的硬件非常简单,关键在于其正确的软件算法,这就为我们开发更加便宜、实用的3D建模设备打开了一扇大门。也许用不了多长时间,更便宜、更方便、功能更强的3D扫描设备就会出现在人们的面前。

该技术研发团队的成员包括: Manuel Servin, Guillermo Garnica和J. M. Padilla。

(责任编辑:admin)

weixin
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