3D掃描儀
挑戰(zhàn): 為保存一對鹿角對其進(jìn)行3D掃描,同時為線上、VR/AR以及3D打印縮放和全尺寸提供可用的版本。
解決方案: Artec Leo, Artec Studio
效果: 對鹿角進(jìn)行掃描準(zhǔn)備只需2分鐘,Artec Leo在5分鐘內(nèi)即可完成捕捉,使用Leo的HD模式還可獲得更高性能。將Leo掃描的數(shù)據(jù)處理成3D模型完成整個過程用時56分鐘。至此,模型以用于Sketchfab的OBJ格式導(dǎo)出,并以STL格式導(dǎo)出用于3D打印。
為什么選擇Artec 3D? Artec Leo能夠快速、輕松地從各種角度掃描鹿角,而不受任何線纜或筆記本電腦的束縛。Leo逼真的紋理相機能夠輕松捕捉鹿角的有機色彩,讓最終的3D模型更加逼真,而無需額外的3D建?;蛏试鰪?。
Artec 3D金牌認(rèn)證技術(shù)員Derek Paulson,正在使用Artec Leo對鹿角進(jìn)行掃描。圖片來源My Engineering Ltd.
在北美洲,打獵已經(jīng)成為控制鹿群數(shù)量的常規(guī)手段,由此引發(fā)了許多爭議。為了覓食,白尾鹿常常闖入城郊和農(nóng)田,尋找玉米、豆類、水果以及能夠找到的任何其他食物。它們不僅會破壞農(nóng)作物,還會傳播蜱傳疾病。在白尾鹿的分布區(qū)內(nèi),另一個普遍存在的重要問題是由鹿導(dǎo)致的車禍,讓死亡人數(shù)不斷攀升。
對于加拿大消防員Logan Johnson來說,打獵早已成為生活中的一部分,但最近一次非同尋常的打獵經(jīng)歷卻改變了他的生活軌跡,將千年的弓箭打獵行動與新的3D技術(shù)結(jié)合。
為了紀(jì)念獵得迄今為止強壯的鹿,Johnson像其他獵手一樣:尋找標(biāo)本制作師,將鹿角裝裱保存起來。但之前的一次經(jīng)歷讓他對邁出這一步仍然心存疑慮。
幾年前,Johnson在獵殺了一只鹿后,把鹿送到了標(biāo)本制作師那里,結(jié)果卻損失慘重。標(biāo)本制作商不知何故把鹿“弄丟”了,接著人去樓空。
Johnson不想再冒這樣的風(fēng)險,在網(wǎng)上研究了各種可能性之后,于是決定采用3D掃描技術(shù)對鹿角進(jìn)行數(shù)字化存檔。
截屏是鹿角最終的3D模型。圖片來源My Engineering Ltd.
隨著對3D數(shù)字保存了解得越多,Johnson就越清楚這是好的選擇。創(chuàng)建尺寸精確的彩色3D鹿角復(fù)制品,不僅可以用于標(biāo)本制作,即使標(biāo)本未來可能面臨其他的危險:如火災(zāi)、盜竊、洪水、損壞等等,也能得以保存。
Johnson找到了當(dāng)?shù)氐?/span>3D掃描專家——加拿大阿爾伯塔省Artec 3D金牌認(rèn)證合作伙伴My Engineering Ltd.。緊接著他被安排到辦事處開始進(jìn)行掃描。
設(shè)置鹿角僅用了2分鐘,隨后使用Artec Leo進(jìn)行了5分鐘掃描,作為一款專業(yè)手持式3D掃描儀,提供亞毫米級精度的彩色3D掃描,具有高FPS捕獲率,并且在掃描過程中完全不受線纜的干擾。
Leo背面的觸摸顯示屏能夠讓您實時查看掃描結(jié)果,確認(rèn)掃描對象是否達(dá)到100%覆蓋率。
掃描結(jié)束后,數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/span>Artec Studio軟件,經(jīng)過56分鐘的處理,被轉(zhuǎn)換成彩色3D模型,用于3D打印和其他應(yīng)用。
Artec Studio截屏:Leo掃描的鹿角和頭骨的3D模型。圖片來源My Engineering Ltd.
導(dǎo)出的OBJ模型,用于上傳到Sketchfab和其他用途,而STL模型用于3D打印,以PLA作為所選材料。
Johnson談起整個掃描過程:“對我來說,鹿角上不能使用噴劑或貼紙,這一點至關(guān)重要,因為眾多的3D掃描儀都有類似要求;但Leo卻能夠在不使用這兩種材料的情況下完成得十分出色。并且掃描速度非常迅速?,F(xiàn)在,當(dāng)我在屏幕上看到鹿角的3D模型時,盡管是微小的細(xì)節(jié)都會讓我驚嘆不已。”
在決定采用3D掃描技術(shù)之前,Johnson也曾考慮過另一種方式:通過手工塑型來復(fù)制鹿角,制作出栩栩如生的塑料復(fù)制品。但這一過程不僅成本高昂(Johnson得到的報價是2400美元,而使用Leo掃描僅為330美元),而且塑料復(fù)制品仍然存在被毀壞或盜竊的風(fēng)險。
My Engineering公司向Johnson提供的首批應(yīng)用之一是3D打印鹿角和頭骨的微縮復(fù)制品。他欣然接受了這個建議。結(jié)果自然不言而喻。
鹿角和頭骨的3D打印桌面級尺寸模型。圖片來源My Engineering Ltd.
My Engineering的總裁Tim Gaida, P.Eng表示:“除了最初的鹿角桌面級尺寸模型之外,鹿角3D模型還有許多其他可能性,包括線上展示,例如VR/AR應(yīng)用,乃至使用3D掃描對鹿角進(jìn)行評分的想法。”
他繼續(xù)說道:“傳統(tǒng)中獵人使用卷尺為鹿角評分,量化鹿角的大小和比例。有了3D掃描,精確度提高非常多,因為我可以在瞬間告訴您鹿角從上到下,每一根側(cè)枝、鹿冠和平展鹿角的精確體積尺寸。”
Artec Studio X射線模式下的鹿角和頭骨3D模型視圖。圖片來源My Engineering Ltd.
Gaida還解釋說,今后重新掃描鹿角并將生成的3D模型與鹿角的原始3D模型進(jìn)行比較,用于檢查在此期間發(fā)生的任何損壞或其他變化將非常簡單。
正如Gaida所說:“這正是Artec Leo與Artec Studio軟件成為博物館和私人收藏理想之選的原因。通過掃描一件物體,也許是一幅畫或是一座雕塑,您可以了解它的現(xiàn)狀,隨時間進(jìn)行追蹤,每次掃描通常僅需一兩分鐘。”
剛剛打印完成的3D打印鹿角和頭骨的桌面級尺寸模型。圖片來源My Engineering Ltd.
他繼續(xù)說道,“這是100%安全的,無需接觸物體、不使用任何噴劑或標(biāo)記,取得掃描結(jié)果之后,就可以輕松地將其應(yīng)用于線上展覽、VR、AR或增材制造,用來制作各種尺寸高度逼真的3D打印復(fù)制品。”