Ученые разработали новый метод для точного 3D-сканирования сложных объектов. Ключевым элементом в работе этого метода является вода. Большинство технологий 3D-сканирования основаны исключительно на оптических устройствах, лазерных сканерах и камерах. Данные, собранные этими устройствами, могут быть неполными и неточными. Камеры не могут менять характеристики изображения за пределами линии видимости, что приводит к неточным сканированиям. Например, 3D-сканеры не могут правильно отображать форму миниатюрной модели слоновой модели.

Команда исследователей обнаружила, что добавление некоторой относительно простой арифметики может укрепить технологии 3D-сканирования. Ученые использовали смещение жидкости для измерения объема трехмерных объектов.

Пока объект медленно погружается в ванну с водой роботизированной рукой, компьютерная модель измеряет изменения объемного смещения, воссоздавая тонкие срезы объекта в 3D. Многократно погружая объект под различные углы, компьютерная модель может точно воссоздать геометрию объекта.

Исследователи использовали теорию перемещения жидкости Архимеда, согласно которой объем вытесненной жидкости равен объему погруженного объекта. Таким образом, они применили жидкость в качестве датчика формы. В отличие от оптических датчиков, жидкость не требует прямой видимости. Она проникает в полости и скрытые части объекта, а также позволяет работать с прозрачными и глянцевыми материалами, без ограничений обычных сканирующих устройств.

В ходе эксперимента ученые отсканировали скульптуру слона, матери, обнимающей ребенка, а также двойной спирали ДНК. Результаты показали, что реконструкция получилась почти столь же точной, как и оригинальные 3D-модели. Помимо этого, новый подход является безопасным и недорогим, уточняют исследователи.

Исследователи использовали метод погружения для точного сканирования нескольких 3D-моделей. Они планируют представить свой новый метод 3D-сканирования на SIGGRAPH 2017, конференции компьютерной графики, которая состоится позднее этим летом в Лос-Анджелесе. Доклад исследовательской команды можно скачать по этой ссылке.

Один из плюсов новой методики состоит в возможности прорисовки скрытых поверхностей и форм, недоступных обычным 3D-сканерам.

Кроме того, результаты сканирования не зависят от цвета или отражающей способности материала. Очевидным же минусом является то, что методика пригодна только для использования с объектами из водостойких материалов.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!