Как отсканировать свою руку

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как сделать 3D-скан любого объекта обычной камерой — часть 1

Как сделать 3D-скан любого объекта обычной камерой — часть 1

Всем мозгочинам, большой привет! Если в течение последних нескольких лет вы не жили где-нибудь в глуши, то наверняка слышали о такой отличнейшей вещи, как 3D-печать. С помощью неё мы может распечатать почти что угодно, если конечно имеется соответствующая 3D-модель. А сегодня мы узнаем о том, как получать такие модели с помощью обычного фотоаппарата!

Итак, для получения 3D-моделей нужных объектов есть много мозгоспособов, но лучшим конечно является 3D-сканирование, которое в сочетание с хорошим принтером позволяет воспроизвести любой объект, начиная от целого дома и заканчивая обычной сережки. К тому же полученный скан можно использовать как основу ваших будущих самоделок. Вы только задумайтесь о том, что можно сделать с обычной цифровой фотографией, а сейчас она еще поможет создать реальные трехмерные объекты!

Еще одним приятным моментом 3D-сканирования является то, что у вас наверняка уже есть для это нужное оборудование, и возможно оно лежит у вас где-то в кармане, или вы смотрите на него (думаю, я пишу эти строки, а вы уже догадались что это :)). Да, это оборудование, позволяющие запечатлеть окружающий мир в 3D, простой фотоаппарат. И он, в купе с небольшим количеством мозготехники и недорогого, или даже свободного софта, превращается в самый универсальный 3D-принтер в целом мире. Знакомьтесь с этой мозгостатьей и вы узнаете, как именно это осуществить!

Шаг 1: Как же это работает?

Суть проста — необходимо получить достаточно много фотографий нужного вам объекта, при этом
каждая деталь этого объекта должна быть как минимум на 3-х фото. Далее они загружаются в специальную программу, которая распознает отдельные места объекта, и используя тригонометрию и «темную магию», выдает их положение в трех плоскостях. Распознав достаточное количество таких мест (иногда до нескольких миллионов) программа может создать цифровую модель самого мозгообъекта, которой можно, например, удивить своих друзей, или встроить ее в видеоигру, или послать на 3D-печать.

Для получения подходящих фотографий нужно немного попрактиковаться, конечно профессиональным фотографом становиться не требуется, но если ваш опыт в этом деле не выходит за рамки селфи, то потренироваться стоит.

Со специализированным софтом работать не сложно, большинство бесплатных пакетов не предусматривают большого количество опций, поэтому просты в использовании. Более профессиональные версии требуют времени для работы с ними и материальных затрат на их покупку, но в итоге они приятно вас удивят.

Шаг 2: Подойдет ли моя камера?

Да. И это я заявляю точно. Естественно, что какие-то камеры будут проявлять себя лучше других. «Идеальная» камера будет выдавать кристально чистые, четкие, великолепно проэкспонированные, неискаженные фотографии высокого разрешения при любых условиях. Таких камер, к большому сожалению, нет, но это пока. В данном мозгоруководстве использовались несколько типов камер, и представленные сканы сделаны из фотографий снятых каждой камерой.

Теоретически подойдет и старый Nikon FM2, но для получения более-менее приемлемой модели нужно отснять им около 5 рулонов пленки, поэтому проверять это на деле я не буду 🙂

Шаг 3: DSLR-камера

Цифровые однообъективные зеркальные камеры — это до сих пор, высокий стандарт фотосъемки и, как говорится, заслуженно. Они предоставляют качество, многовариантность и настройки, которых нигде больше не найти, и чтобы получить все вышеперечисленное не обязательно иметь дорогой фотоаппарат. Большинство своих 3D-моделей я сделал с помощью 12.3 MP Nikon D5000. Другие, более новые и более дорогие мозгокамеры могут дать большее разрешение, а значит больше информации, и следовательно, обработка займет больше времени.

Большинство зеркальных камер могут сохранять фото в формате RAW («сырые», необработанные данные), то есть избежать jpeg-сжатия. Опция это полезная, если вы хотите получить 3D-модель самого высокого качества.

Эту красивую резную панель я снял в вестибюле гостиницы в Орландо, сделав 49 снимков в сложном свете камерой Nikon D5000 и объективом 18-55мм.

Шаг 4: PaS-камеры

PaS (Point-and-Shoot, фокусируйся и снимай)-камеры и их беззеркальные собратья имеют преимущество перед зеркальными фотоаппаратами в низкой цене. В лучших из них есть режим ручной настройки, для
самостоятельной настройки нужной экспозиции. У PaS-камер Canon есть еще большой плюс — CHDK — «прошивка» с открытым кодом, которую можно оптимизировать для ваших конкретных целей.

Эту «очаровашку» я встретил в фойе Miami Biltmore, ее задача поддерживать лестницу, поэтому она наверное выглядит такой усталой 🙂 Ее я запечатлел на 20 фото с помощью PaS- камеры Nikon Coolpix.

Шаг 5: GoPro и другие экшн-камеры

Взяв GoPro, сделав что-то «безбашенное», разместив снятый ролик на YouTube, тогда возможно и вы станете знаменитым. А что если одновременно с этим запечатлеть ваши трюки в 3D?

Большинство фотограмметрического софта не дают качественного результата при работе с GoPro, и причиной тому объектив «рыбий глаз», дающий искажения. В последних версиях мозгософта Agisoft PhotoScan имеется специальная опция для такого объектива, и модели получаются достойными, но кажется что на это тратиться больше времени, чем с обычным алгоритмом. Большой плюс последних GoPro-камер в наличии режимов замедленной и сверхскоростной съемок, позволяющие автоматически делать кадры со скоростью от 1 кадра в минуту до 10 кадров в секунду, что очень полезно, так как камеру при этом можно разместить на черенке от швабры или малярного валика, получив тем самым нужный угол съемки, и без данных опций это было бы затруднительно.

Для следующей модели я использовал камеру Hero4 Silver в режиме скоростной съемки 10 кадров в 3 секунды. Мое лицо выражает концентрацию, которая необходима для удерживания головы на сколько это возможно неподвижно.

Шаг 6: Видеокамеры

В тех случаях, когда нам необходимо большое количество фотографий объекта, то возникает логический вопрос: «А что если использовать видео?». Видеокамеры обычно снимают со скоростью 24 кадра в секунду, и значит, что для получения необходимых фотографий нужно лишь волнообразно снять видеокамерой объект, обойдя его по кругу, словно мы бы красили ей этот мозгообъект. Кадры во время видеосъемки делаются настолько быстро, почти невозможно не получить необходимого перекрытия между снимками.

В принципе идея хорошая, да и на практике работает, но не достаточно хорошо. Разрешение кадров видеосъемки и совсем не то, что и у фотокамер. Большинство видеокамер имеют крошечные сенсоры и дешевую оптику, которые оптимизированы для видеосъемки, но не дают достаточно четких кадров.
Возможно в скором будущем можно будет брать пригодные кадры из видео, особенно когда станут доступны 6К- и 8К-камеры, которые могут записывать несжатые изображения. А возможно и софт оптимизируют так, что станет возможным обрабатывать просто огромное количество снимков низкого качества.

Для эксперимента я провел сканирование с помощью камеры недорогого квадрокоптера в VGA-разрешении. В принципе получилось, да и не настолько плохо, как я ожидал. Качество еще пострадало из-за того, что я не столь опытен в пилотировании квадрокоптера.

Шаг 7: Смартфоны

Возможно самый лучший вариант для начала это смартфон. Большинство современных моделей идут с довольно приличными камерами и есть дополнительные приложения для их более функционального использования. Но реальный потенциал камер смартфонов раскрывается специальными скан-приложениями, возможности которых выходят за рамки того, чтобы просто снимать фотографии. Так приложение 123dCatch от Autodesk использует сенсоры смартфона для определения направления расположения камеры и подсказывает вам как получить удачные мозгокадры, а после съемки загружает ваши фото на собственный сервер для их обработки. Если вы не захотите делать это посредством своего тарифного план, то возможно это будет удобно по WiFi. Недостаток текущей версии этого приложения в том, что оно не сохраняет полученные фото на вашем смартфоне (по крайней мере так с Android-версией), и если (или лучше сказать — когда) что-то пойдет не так в процессе сканирования, то чтобы это исправить просто так к фотографиям не добраться.

Это скан одной из моих наковален, сделанный из 74 фотографий на Samsung Galaxy S5, обработанных в Agisoft.

Шаг 8: Так что же лучше?

Когда вы только начинаете, то лучшим выбором будет лучшая из имеющихся у вас камер, ну а самый лучший вариант это конечно же DSLR-камера. И если вы планируете приобрести камеру для серьезного трехмерного сканирования, или для профессионального фотографирования, то DSLR самое то. Но не стоит забывать, что все зависит от качества снимков, а не качества самой мозгокамеры, и с правильными навыками и верных условиях можно сделать хорошие снимки даже на «плохую» камеру, а если вы не знаете что и как делать, то и с хорошей камерой получатся плохие фото. Поэтому, если хотите в это вкладывать, то вкладывайте в свои умения как фотографа, ведь камера настолько хороша, насколько хорош стоит фотограф за ним.

Фотосканирование чего-то сложного, например, сделанное мной сканирование ушка иголки, требует хорошего понимания как самого фотографирования, так и фотограмметрии. Для этого мозгоскана я сделал 63 снимка камерой Nikon D5000 DSLR с объективом 40мм Micro NIKKOR и удлинительным кольцом.

Шаг 9: Что сканировать

Для начала выбираем что-то простое, но что даст хороший результат.

Предмет должен…
быть неподвижным,
быть не слишком блестящим,
быть не очень габаритным, чтобы можно было обойти вокруг него,
или не слишком мелким, чтобы не требовались специальные фотографические навыки и оборудование,
иметь поверхность со многими деталями, а не однородными областями,
но не иметь большого количества слишком мелких, тонких частей.

Вот обычный ботинок отличный объект для первого сканирования. Возьмите какой-нибудь простой и практичный, без кричащих «блестяшек».

Шаг 10: Подготовка к сканированию

Выбранный предмет помещаем на табуретку или коробку, чтобы не ползать вокруг него по полу. Я, к примеру, поставил этот чайник на штатив, чтобы комфортно снимать его.

Далее убеждаемся, что предмет хорошо освещен. Если вы можете вращать объект, снимая его на улице в пасмурный день, то это просто отлично, и так вы получите много хорошего рассеянного света. Если же вам нужно проводить съемку в помещении, то установите достаточно света и сделайте его по возможности рассеянным. Направьте свои источники мозгосвета на белый потолок или отражатели, ну или на серебристые зонтики. Суть в том, чтобы получить как можно больше рассеянного света с минимальным количеством затенений. Вспышка на камере в этом случае не особо полезна, она, как правило, отбрасывает тени, которые на разных снимках появляются в разных местах. Отдаленные стробы хороши для наших целей если обеспечивают рассеянный, ровный света.

Затем делаем не менее сотни снимков, чтобы быть уверенным, что этого хватит. Снимать можно и со штатива, но тогда на это уйдет больше времени, поэтому по возможности лучше так не делать. То есть схема такова — получить достаточно света, чтобы можно было фотографировать с рук.

( Специально для МозгоЧинов #3d-Scan-Anything-Using-Just-a-Camera

Источник

3D-сканирование тела человека от А до Я

3D-сканеры для оцифровки тела становятся ключевыми инструментами для получения ценных данных о человеческом организме. Они используются в самых разных целях: от протезирования и создания идеально сидящей одежды до 3D-печати статуэток и отрисовки реалистичных аватаров для видеоигр. В этой статье мы рассмотрим различные типы 3D-сканеров для оцифровки человеческого тела, обсудим сложности, возникающие в процессе сканирования, а также расскажем, как можно использовать эти устройства в сферах медицины, спорта, развлечений и создания одежды.

Введение

Появление технологии 3D-сканирования открыло новые возможности для множества отраслей. Одним из типов сканеров, который набирает все большую популярность в сферах медицины, фитнеса, пошива одежды, 3D-печати, развлечений, является 3D-сканер для оцифровки тела.

Такой тип сканеров разработан специально для быстрой и точной съемки человека в трех измерениях, а также получения данных о форме, пропорциях и размерах быстрее и проще, чем при традиционных замерах вручную. Технологии 3D-сканирования тела были разработаны в конце 1980-х годов в ответ на растущий спрос швейной промышленности, которой требовалось улучшить крой одежды массового производства. Сегодня они широко используются в самых различных сферах: от спорта до медицины, поскольку являются быстрым и точным способом получения количественной и качественной информации об особенностях человеческого тела.

Давайте подробнее рассмотрим принципы работы различных 3D-сканеров для оцифровки тела, а также задачи, с которыми они могут справиться.

Как работают 3D-сканеры для оцифровки тела?

Как можно понять из названия, 3D-сканеры для оцифровки тела могут отснять в 3D человека во весь рост, а также части тела: руки, ноги, уши или голову. Для этого они делают тысячи кадров и затем собирают их вместе в одно облако точек, на основе которого создается 3D-модель.

Существуют сканеры во весь рост, которые еще называют 3D-кабинами или зеркалами – они могут оцифровать человека с головы до ног – а также портативные 3D-сканеры, которые подходят и для оцифровки всего тела, и для 3D-съемки отдельных частей тела. Кроме самого оборудования, которое собирает информацию, есть еще и ПО для 3D-обработки, которое анализирует все сырые данные и извлекает из них необходимые размеры.

3D-сканеры для оцифровки тела могут быть созданы на базе технологии структурированной подсветки, лазерной триангуляции, фотограмметрии и т. п. Кроме того, на рынке представлены мобильные приложения, которые позволяют создавать реалистичные 3D-аватары из фотографий человека с помощью камеры мобильного телефона, машинного зрения и алгоритмов машинного обучения.

Учитывая всё это, современные 3D-сканеры для оцифровки тела можно разделить на три категории:

Кабины для 3D-сканирования и домашние сканеры для оцифровки тела

Портативные 3D-сканеры для оцифровки тела

Мобильные приложения для сканирования тела

A. Кабины для 3D-сканирования и домашние сканеры

Кабины для 3D-сканирования тела представляют собой стационарные кабины или киоски, которые обычно оснащены сканерами, сенсорами или цифровыми однообъективными зеркальными фотоаппаратами (или всеми тремя типами оборудования сразу). Они установлены по всей кабине, что позволяет снимать тело с разных ракурсов. Человек (или несколько людей) стоит в центре кабины в определенной позе, в то время как специалист проводит необходимую подготовку и запускает настройку системы.

Пример кабины для 3D-сканирования

В зависимости от того, какое оборудование и ПО установлено в кабине, весь процесс может занимать всего несколько секунд, что позволяет сканируемому человеку легко сохранять неизменную позу и/или не моргать. В результате такой сессии получается полноцветная 3D-модель, которую можно напечатать из песчаника или другого материала, доступного в салоне 3D-печати.

Другие примеры систем для 3D-съемки тела: 3D-зеркала, 3D-примерочные и домашние наборы для сканирования. Подобные устройства обычно используют несколько технологий 3D-оцифровки, которые могут быть встроены в зеркало или штатив, который вращается вокруг человека, стоящего на специальной платформе (она одновременно выполняет функцию весов). В некоторых случаях вращается сама платформа, поворачивая человека на 360 градусов, в то время как стационарный сканер делает 3D-снимки тела.

Результатом работы таких сканеров является не просто модель человека (обычно без текстуры), а целый набор измерений и других параметров, которые может извлечь конкретно этот 3D-сканер. Обычно такие системы используются в сфере спорта и фитнеса для отслеживания изменений в теле человека в процессе тренировок, а также для оценки эффективности диетических программ. Кроме того, их применяют производители одежды для получения индивидуальных размеров, которые позволяют создавать индивидуальные и подогнанные по фигуре модели.

B. Портативные 3D-сканеры для оцифровки тела

Эти типы 3D-сканеров для оцифровки тела представлены на рынке уже довольно давно. В отличие от 3D-кабин, которые могут оцифровать только всё тело целиком, эти сканеры можно использовать для подробной 3D-съемки отдельных частей тела. Такие устройства значительно более универсальные и портативные, а для съемки достаточно просто обойти с ними вокруг объекта. Результаты получаются намного более точные, чем после 3D-съемки в кабине для сканирования.

Медицинский специалист оцифровывает ухо юного пациента портативным сканером. ​

После сканирования получившуюся 3D-модель (с текстурой или без нее) обычно экспортируют в специализированное ПО для дальнейшей обработки 3D-данных: это может быть создание подходящего по размерам протеза, ортопедических приспособлений или персонализированных аксессуаров (например, ювелирных изделий или очков).

C. Мобильные приложения для сканирования тела

Такие приложения используют камеры смартфона, или 3D-сенсоры, которые совсем недавно стали устанавливаться в новейшие модели смартфонов и планшетов, а также алгоритмы искусственного интеллекта, что в комплексе позволяет получать данные о размерах тела всего по нескольким фотографиям. Как правило, они предназначены для клиентов, у которых нет доступа к высокотехнологичным сканерам для оцифровки тела. Эти приложения позволяют оценивать результаты тренировок и изменения основных параметров, что значительно облегчает выбор одежды, которая подойдет пользователю.

Сферы применения 3D-сканеров для оцифровки тела

3D-сканеры для оцифровки тела могут использоваться в самых разных сферах: от 3D-печати статуэток до сбора данных о параметрах тела. Всё это открывает новые возможности для технологического прогресса в таких областях, как медицина, диетология и мода. Давайте рассмотрим несколько самых популярных сфер применения и отраслей.

3D-печать статуэток и 3D-селфи

Одним из способов использования 3D-сканеров в обычной жизни является создание реалистичных моделей людей, готовых к 3D-печати. Канули в Лету те дни, когда для получения семейного портрета люди шли в местную фотостудию или фотоавтомат. Теперь можно создать 3D-портрет себя и своих близких в местной 3D-кабине (такие устанавливаются в торговых центрах по всему миру) или в специализированной компании, которая занимается 3D-сканированием и печатью.

Отпечатанная на 3D-принтере статуэтка мужчины с собакой

Отпечатанные на 3D-принтере статуэтки, 3D-портреты или 3D-селфи (да, их иногда называют именно так) — это новый способ съемки и хранения важных моментов жизни. Получение 3D-скана самого себя — это легко и быстро, почти как фото на смартфон. Через несколько дней после этого можно получить отпечатанную на 3D-принтере статуэтку, которую можно поставить на рабочий стол или подарить другу или члену семьи. Идеальный и красивый пример таких отпечатанных на 3D-принтере фигурок — это статуэтки беременных женщин, которые создает голландская компания Bellyprint на основе сканов тела в третьем триместре, сделанных с помощью Artec Eva.

Фитнес

Еще одна сфера применения, которая набирает все большую популярность среди фитнес-клубов, спортзалов, атлетов, личных тренеров и их заказчиков, — это оценка изменений тела для достижения определенных физических или диетических целей (например, набор мышечной массы или уменьшение количества жировой ткани).

3D-съемка атлета с помощью сканера для оцифровки тела​

Такие 3D-сканеры способны не только отснять тело в 3D, но и проанализировать полученные данные и извлечь из них все необходимые размеры: от исходной линии талии и окружности бедер до формы тела, позы и веса. Кроме того, они создают интерактивные отчеты о том, как со временем меняется тело, что позволяет пользователям наглядно увидеть и оценить изменения физических параметров.

Подобные устройства обычно не передают цвет и текстуру тела, а по большей части делают акцент на форме и ее изменениях в течение времени.

Швейная промышленность измеряла людей задолго до появления 3D-сканеров. До начала 20-го века одежду по большей части шили на заказ в соответствии с индивидуальными мерками человека, которые снимал профессиональный портной. Затем началась война, а с ней появилась и универсальная размерная сетка готовой одежды, которой мы широко пользуемся по сей день. И хотя для швейной промышленности это был огромный прогресс, такая размерная сетка не была (да и сейчас не является) идеальной. Сложно найти двух людей с одинаковыми формами и размерами, но еще сложнее подогнать каждого из нас под стандартный размерный ряд. И хотя в наших гардеробных по-прежнему много одежды масс-маркета, технологии 3D-съемки человека постепенно меняют реальность.

Торговые марки одежды начали использовать 3D-сканеры, чтобы предоставлять услуги индивидуального пошива для тех клиентов, которым требовался максимально персонализированный подход, а также отсутствие устаревшего и долгого процесса снятия мерок вручную. Вместо того, чтобы ходить вокруг клиента с измерительной лентой, точные размеры можно получить всего за несколько секунд, а затем по ним создать идеально сидящую одежду.

Некоторые бренды устанавливают 3D-сканеры прямо в примерочных комнатах магазина, что позволяет клиентам быстрее примерять одежду, менять ее цвета, сочетать аксессуары — и всё это без необходимости раздеваться или покидать примерочную. Другие марки устанавливают виртуальные примерочные на своих веб-сайтах, чтобы помочь клиентам выбрать одежду, которая подойдет им лучше всего, не выходя их дома. Для этого достаточно загрузить на сайт свой 3D-аватар, после чего примерять одежду и смотреть, как она сидит.

В глобальном масштабе некоторые страны используют технологию 3D-сканирования для проведения общенациональных антропометрических обследований и сбора 3D-данных, содержащих сканы людей. Это делается для улучшения размерных рядов этих стран. Кроме того, некоторые торговые марки уже используют такие данные для улучшения своих размерных сеток.

Медицина

Еще одна сфера, в которой используются 3D-сканеры для оцифровки тела, — это медицина. Если точнее, то именно они кардинально меняют способ получения точных измерений, а также визуализируют параметры тела человека, его форму, позу и площадь поверхности кожи. Традиционно, медицинские работники подобно профессиональным портным измеряли параметры и форму тела вручную, а затем использовали эти данные для оценки здоровья и назначения соответствующего лечения.

3D-сканирование тела пациента

Благодаря появлению технологии 3D-сканирования врачи и лечащий персонал теперь могут получать сотни точных параметров тела пациента в полностью автоматическом режиме всего за несколько секунд. Затем полученные данные (отдельно или в сочетании с более инвазивными процедурами, например, рентгеном, МРТ, УЗИ или снимками компьютерной томографии) можно использовать, чтобы:

• создавать индивидуальные и идеально подходящие протезы и ортезы;
• оценивать состояние кожи: от морщин и пигментации до меланом, для раннего выявления рака, оценки функции легких и составления плана лечения ожоговt;
• отслеживать и анализировать размеры тела пациента, изменения форм и реакций во время беременности, планирование специального лечения (например, при ожирении, гормональном дисбалансе), диетических программ или упражнений;
• моделировать и визуализировать результаты пластической хирургии и многое другое.

Развлечения (игры, фильмы, спецэффекты)

Реалистичные модели во весь рост, полученные с помощью 3D-сканеров, также широко используются во многих современных видео- и компьютерных играх, боевиках, а также приложениях виртуальной и дополненной реальности. Киностудии используют 3D-сканеры, чтобы оцифровать актеров и создать на основе 3D-моделей так называемых «цифровых двойников», которые будут участвовать в визуальных эффектах и 3D-анимации. Разработчики видеоигр сканируют известных актеров с той же целью: вместо создания 3D-героя с нуля, они оцифровывают определенного человека, а затем на его основе получают нового персонажа.

Сканирование Арнольда Шварценеггера для фильма «Терминатор: Генезис»​

Некоторые разработчики видеоигр идут еще дальше и дают возможность игрокам создавать собственные 3D-аватары на основе селфи, и играть ими, а не стандартными персонажами. Многие приложения виртуальной и дополненной реальности также позволяют загружать 3D-аватары, которые можно использовать во время видеоконференций или игр.

Сложности

Какими бы ни были ваши планы: открыть бизнес по 3D-печати статуэток или использовать 3D-сканер в больнице, ортопедической клинике, магазине одежды, фитнес-клубе, кино- или игровой студии, — важно помнить о некоторых сложностях, которые могут возникнуть в процессе 3D-съемки человека:

1. Изменение мимики и положения тела при сканировании портативными 3D-сканерами

Как мы уже упоминали выше, оцифровка человека портативным 3D-сканером может занять чуть больше времени, чем съемка в 3D-кабине. В связи с этим, пока вы ходите вокруг со сканером в руках, человек может немного изменить положение тела или моргнуть, даже не заметив этого. Чтобы избежать подобных ситуаций, заранее планируйте позу, в которой он будет стоять. Сканирование человека может занять около 4‒5 минут (или больше, если вы только начинаете набивать руку в 3D-сканировании тела), поэтому убедитесь, что выбранное положение удобно и устойчиво, и что ваш объект может оставаться в нем, не двигаясь, в течение необходимого времени. В тех случаях, когда нет возможность переснять тело или лицо, существуют программные решения (например, Artec Studio), которые позволяют легко исправить сканы человека, который случайно пошевелился во время съемки.

Также важно убедиться, что выбранный сканер подходит для этой задачи, и что он достаточно быстрый. Портативные сканы Artec имеют широкую зону охвата, что в сочетании с очень высоким показателем кадров в секунду позволяет оцифровывать человека намного быстрее устройств с меньшим полем зрения и меньшей скоростью сканирования.

Еще одна сложность кроется в сканировании лица, поскольку человеку свойственно моргать, зевать или просто менять мимику. В связи с этим для наших собственных сканеров мы рекомендуем начинать со съемки лица, а затем переходить к оцифровке остальных частей тела, или же сканировать всю голову отдельно от тела. Сканирование лица происходит очень быстро (обычно занимает всего 5‒7 секунд), и этого времени вполне достаточно, чтобы человек не успел моргнуть. Еще один совет, который поможет избежать моргания: попросить человека выбрать одну точку перед собой (чуть выше уровня глаз, чтобы избежать прямого контакта со вспышками) и смотреть на нее в процессе 3D-съемки головы.

Также очень полезно оцифровывать голову и тело отдельно друг от друга, если сканируемый человек одного роста с вами или чуть выше вас. В этом случае практически невозможно отснять верхнюю часть головы, поэтому это лучше сделать отдельно, предложив человеку присесть.

44-го президента Соединенных Штатов Барака Обаму сканируют с помощью Artec Eva, чтобы изготовить первый в истории 3D-портрет президента.​

Хотя нельзя полностью исключить вероятность моргания или непроизвольных движений, вполне возможно значительно сократить время 3D-съемки, если пользоваться такими профессиональными портативными 3D-решениями, как Artec Eva или Artec Leo, которые позволяют оцифровать всю поверхность тела за максимально короткое время.

2. Сканирование тонких и сложных для съемки частей тела: пальцев, ушей, подмышек и волос

Еще одой распространенной сложностью для большинства 3D-сканеров и устройств, специально созданных для оцифровки тела, является 3D-съемка таких сложных, тонких и труднодоступных частей тела, как пальцы, подмышки, ноги, волосы и глаза. Хотим дать несколько полезных советов исходя из того, чему сотрудники Artec научились после сканирования своими 3D-устройствами тысяч людей:

Сканирование рук

Мы знаем, что может быть очень сложно неподвижно удерживать руки в течение нескольких минут (конечно, если вы не обладаете терпением монаха и силой воли учителя йоги). Итак, чтобы избежать непроизвольных движений, мы рекомендуем сканируемому человеку держать руки рядом или прижатыми к телу. Так, можно скрестить их перед собой или держать на талии. Если в вашем конкретном случае необходимо очень подробно оцифровать пальцы и руки, мы рекомендуем сканировать их в самом начале съемки, а затем переходить к другим частям тела. В некоторых случаях может потребоваться отсканировать человека в Т- или А-позе, если вы хотите получить данные о параметрах верхней части тела или использовать 3D-модель для анимации.

Когда руки лежат на бедрах, уделяйте особое внимание подробной съемке внутренней стороны локтей и подмышек. Для таких сканеров Artec, как Eva или Leo, мы рекомендуем удерживать устройства под самым острым углом по отношению к лицевой и тыльной стороне, чтобы получить максимальное количество данных. Недостаточно тщательная оцифровка этих зон может привести к тому, что текстура будет темной и размытой.

Сканирование ног

Как правило, ноги отсканировать проще, поскольку они менее подвержены случайным движениям. Однако и во время их съемки необходимо учитывать некоторые моменты. Прежде всего, чтобы трекинг был стабильным, мы рекомендуем сканировать человека на текстурной поверхности: это может быть цветной ковер или палас. Кроме того, когда обе ноги находятся в поле зрения сканера, объем видимой поверхности увеличивается.

Футболисту сканируют стопу для создания цветной 3D-модели.

Далее, чтобы 3D-съемка прошла гладко, мы советуем направлять устройство на текстурный пол или стопу человека каждый раз, когда вы будете менять свое положение.

Наконец, не забывайте сканировать внутреннюю сторону каждой ноги. Чтобы этот процесс был максимально простым, попросите человека еще до начала сканирования поставить одну стопу чуть дальше вперед. Так расстояние между ногами будет менее подвержено слиянию с окружающими поверхностями, что является еще одной распространенной проблемой при сканировании человека.

Сканирование волос

Волосы являются еще одной коварной «поверхностью», которая сложно поддается сканированию, поскольку волоски обычно бывают тонкими, а также взъерошенными или волнистыми.

Как правило, прямые волосы легче сканировать и их зачастую можно оцифровывать «как есть», без специальной подготовки 3D-сканеров Artec. Вьющиеся или густые волосы, а также укладки с ярусами или острыми прядями, напротив, вызывают определенные трудности для 3D-съемки и требуют особого подхода.

Есть несколько простых правил, которые следует помнить при сканировании волос. Компания Artec рекомендует перед началом съемки причесать волосы, чтобы разгладить их. Таким образом паттерн сканера сможет более точно ложиться на поверхность, создавая более качественный скан. Если форму прически сложно оцифровать, укладку можно немного разгладить, расчесав волосы или намочив их водой.

Сканеры Artec одинаково хорошо снимают и темные, и светлые волосы. А для стабильного трекинга мы рекомендуем, чтобы в поле зрения сканера всегда попадали плечи.

Перед сканированием людей с длинными волосами бывает полезно собрать волосы в пучок и оставить их за спиной. Определенные укладки бывает сложно отсканировать с любого угла. В таком случае мы рекомендуем удерживать сканер чуть дольше, чтобы он смог отснять необходимое количество данных о поверхности, которые затем позволят воссоздать укладку.

При съемке сложных укладок мы также рекомендуем повышать чувствительность сканера, что поможет ему легче определять и оцифровывать поверхности волос. Благодаря режиму «Смарт чувствительность», которая была внедрена в Artec Studio 12, 3D-съемка волос стала еще проще.

3. Сканирование блестящих, черных или прозрачных поверхностей: аксессуаров для волос, ювелирных украшений, очков, кожаной одежды и т. д.

Прозрачные, блестящие или черные поверхности известны как самые сложные для 3D-съемки практически для любого представленного на рынке сканера. Блестящие поверхности обычно отражают световой паттерн, который излучает сканер, в то время как объекты черного цвета поглощают лучи сканера, из-за чего устройство не может распознать рельеф поверхности. То же самое относится и к прозрачным объектам, потому что свет просто проходит сквозь поверхность, не задерживаясь на ней. Однако всё это не способно остановить сканеры Artec, которые лучше других устройств справляются с оцифровкой таких поверхностей.

Тем не менее для достижения более стабильных и равномерных результатов мы не рекомендуем для 3D-съемки надевать одежду или аксессуары из полупрозрачных, черных или блестящих материалов, таких как кожа, мех, пайетки, очки или ювелирные украшения (по возможности их нужно снять перед сканированием). Если какую-то деталь нельзя снять, можно попробовать воспользоваться матирующим спреем или тальком, которые закроют блестящие поверхности. При использовании сканеров Artec также можно определенным образом изменить настройки в ПО Artec Studio, что в сочетании с другими техниками сканирования (например, съемкой под углом в 90 градусов) поможет оцифровать эти сложные для 3D-съемки поверхности.

Если вы используете сканер Artec Eva, то после завершения съемки мы рекомендуем попросить человека не менять положение тела еще несколько секунд, чтобы вы могли проверить полученные сканы на наличие в них пустот и отсутствующих участков. В случае, если не удалось оцифровать большой участок тела, лучше всего сразу же повторить съемку, а не просить человека принимать прежнее положение спустя какое-то время (ту же позу всё равно вернуть не удастся, а время на постобработку только затянется). А если вы пользуетесь сканером Artec Leo, то все указанные выше действия просто не нужны, поскольку все полученные в процессе 3D-съемки сканы можно отслеживать на сенсорной панели в режиме реального времени.

Чтобы подробнее ознакомиться с тем, как сканировать тело человека, приглашаем вас посмотреть обучающее видео, которое находится здесь.

Источник