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3D掃描儀

· Artec Leo

挑戰(zhàn): 為保存一對(duì)鹿角對(duì)其進(jìn)行3D掃描，同時(shí)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(duì)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(gè)過(guò)程用時(shí)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(jī)能夠輕松捕捉鹿角的有機(jī)色彩，讓最終的3D模型更加逼真，而無(wú)需額外的3D建模或色彩增強(qiáng)。

Artec 3D金牌認(rèn)證技術(shù)員Derek Paulson，正在使用Artec Leo對(duì)鹿角進(jìn)行掃描。圖片來(lái)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(zhēng)議。為了覓食，白尾鹿常常闖入城郊和農(nóng)田，尋找玉米、豆類(lèi)、水果以及能夠找到的任何其他食物。它們不僅會(huì)破壞農(nóng)作物，還會(huì)傳播蜱傳疾病。在白尾鹿的分布區(qū)內(nèi)，另一個(gè)普遍存在的重要問(wèn)題是由鹿導(dǎo)致的車(chē)禍，讓死亡人數(shù)不斷攀升。

對(duì)于加拿大消防員Logan Johnson來(lái)說(shuō)，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(dòng)與新的3D技術(shù)結(jié)合。

為了紀(jì)念獵得迄今為止強(qiáng)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(lái)。但之前的一次經(jīng)歷讓他對(duì)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(xiǎn)，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(duì)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(lái)源My Engineering Ltd.

隨著對(duì)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(lái)可能面臨其他的危險(xiǎn)：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(zhuān)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(kāi)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(zhuān)業(yè)手持式3D掃描儀，提供亞毫米級(jí)精度的彩色3D掃描，具有高FPS捕獲率，并且在掃描過(guò)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(shí)時(shí)查看掃描結(jié)果，確認(rèn)掃描對(duì)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(guò)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(lái)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(gè)掃描過(guò)程：“對(duì)我來(lái)說(shuō)，鹿角上不能使用噴劑或貼紙，這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)楸姸嗟?/span>3D掃描儀都有類(lèi)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。現(xiàn)在，當(dāng)我在屏幕上看到鹿角的3D模型時(shí)，盡管是微小的細(xì)節(jié)都會(huì)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(guò)另一種方式：通過(guò)手工塑型來(lái)復(fù)制鹿角，制作出栩栩如生的塑料復(fù)制品。但這一過(guò)程不僅成本高昂（Johnson得到的報(bào)價(jià)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(xiǎn)。

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(gè)建議。結(jié)果自然不言而喻。

鹿角和頭骨的3D打印桌面級(jí)尺寸模型。圖片來(lái)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(jí)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(duì)鹿角進(jìn)行評(píng)分的想法。”

他繼續(xù)說(shuō)道：“傳統(tǒng)中獵人使用卷尺為鹿角評(píng)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?yàn)槲铱梢栽谒查g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(lái)源My Engineering Ltd.

Gaida還解釋說(shuō)，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(jiǎn)單。

正如Gaida所說(shuō)：“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(guò)掃描一件物體，也許是一幅畫(huà)或是一座雕塑，您可以了解它的現(xiàn)狀，隨時(shí)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(jí)尺寸模型。圖片來(lái)源My Engineering Ltd.

他繼續(xù)說(shuō)道，“這是100%安全的，無(wú)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(lái)制作各種尺寸高度逼真的3D打印復(fù)制品。”