由于3D掃描需要被掃描物件是靜止不動的狀態(tài),否則無法成像,因此人及動物一直以來都屬于相當難處理的3D掃描的應用(當然,現(xiàn)在隨著主動式3D掃描設備的非剛性算法的完善,微小的動作幅度將不會給掃描帶來太大影響)。透過攝影測量法,在人的360°范圍內,均勻架上100臺以上的相機,同一時間按下快門,拍下大量隨著科技的發(fā)展,3D掃描技術逐漸普及,并且隨著各種掃描技術的持續(xù)開發(fā),掃描速度、精度的不斷提升,在我們的日常生產生活中將發(fā)揮更加重要的作用。的照片,進行合成即可得到人體立體3D模型。黃山花盆3D打印技術
從物體的照片來進行3D模型的構建,是計算機圖形學和計算機視覺的一大研究方向,稱為基于圖像的幾何建模)。這種技術已逐漸成熟且走向實用階段,**近有些軟件能夠讓用戶拿著普通相機或者手機對著要建模的實物從不同視角拍攝若干照片,然后軟件就能根據這些照片自動地生成相應的3D模型。這種基于圖片的建模技術提供給了非專業(yè)建模人士來構建3D模型的工具。Autodesk公司**近發(fā)布了一套平民級的建模軟件Autodesk 123D,用戶不需復雜的專業(yè)知識,只要為物體從不同的視角拍攝幾張照片,該軟件就能自動地為其生成3D模型,而且軟件是完全**的。Autodesk 123D是一款**的3D CAD 工具,用戶可以使用一些簡單的圖形來設計、創(chuàng)建、編輯三維模型,或者在一個已有的模型上進行修改。奉賢區(qū)手機3D三維設計方案
D建模:根據平面圖(照片、草圖、手繪圖、示意圖、工程圖等)或者結合客戶的想法利用3D建模軟件(Zbrush、3Dmax、maya、Solidworks、Catia、UG等)進行3D數(shù)字化模型的創(chuàng)建過程。從零件的功能設計,結構設計開始,到圖樣繪制、制定工藝規(guī)程、生產出產品的開發(fā)工程,本文是對保時捷Boxster982這款車型進行的一個3D建模處理,從這次的項目就可以看出3D建模技術在汽車領域的優(yōu)勢。有我們的3D建模設計師進行3D建模設計,得出三維數(shù)據模型。我們可以利用這個三維數(shù)據模型,對車子的一些基本屬性進行修改,或者對配件的布置進行調整,還可以對其質量進行檢測、對質量管理方面進行核對等等。3D建模是根據平面圖或者結合客戶的想法利用3D建模軟件進行3D數(shù)字化模型的創(chuàng)建過程。
Point Cloud Library (PCL)是一個**的大型跨平臺的處理二維/三維圖像和點云數(shù)據的C++模板庫,它基于許多第三方庫,比如Boost、Eigen、FLANN、VTK、CUDA、OpenNI、Qhull等,實現(xiàn)了大量點云相關的通用算法和高效數(shù)據結構,涉及到點云獲取、濾波、分割、配準、檢索、特征提取、識別、追蹤、曲面重建(包括Poisson重建算法)、可視化等。另外,PCL利用OpenMP、GPU、CUDA等先進高性能計算技術,通過并行化提高程序實時性。集成了Kinect Fusion重建算法。有人將其地位比喻為3D的OpenCV,足以可見其對3D的開發(fā)和研究的重要性,我們的學生在科研過程中經常用到PCL。
3D模型的工具。Autodesk公司**近發(fā)布了一套平民級的建模軟件Autodesk 123D,用戶不需復雜的專業(yè)知識,只要為物體從不同的視角拍攝幾張照片,該軟件就能自動地為其生成3D模型,而且軟件是完全**的。Autodesk 123D是一款**的3D CAD 工具,用戶可以使用一些簡單的圖形來設計、創(chuàng)建、編輯三維模型,或者在一個已有的模型上進行修改。 Autodesk 123D Catch是建模軟件的重點,用戶使用相機或手機來從不同角度拍攝物體、人物或場景,然后上傳到云,然后該軟件利用云計算的強大計算能力,可將數(shù)碼照片中幾分鐘的時間內轉換為3D模型,而且還自動帶上紋理信息。我們試用過幾次,感覺它的使用還是很方便的。但是其生成的3D幾何的細節(jié)不多,主要是通過紋理信息來表現(xiàn)真實感的。有時軟件也會失敗,生成的幾何是不正確的。Autodesk 123D Make是將3D模型轉換為2D的切割圖案,用戶可利用硬紙板、木料、金屬或塑料等低成本材料將這些圖案迅速拼裝成實物,從而再現(xiàn)原來的數(shù)字化模型。這讓用戶能夠“制造”出所造的3D模型,有點像3D打印的雛形。黃山花盆3D打印技術
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結構光法比較大的優(yōu)點是精度高、速度快,較適合短距離高精度的測量,也因其精度高、解析度高的特性,目前結構光為工業(yè)、制造業(yè)方面應用的主流技術,依投出的光源、圖樣種類、計算方式不同衍生出固定及手持等3D掃描設備。與TOF技術相比,結構光法的缺點則不適合大范圍的掃描,同時也容易受環(huán)境及物件表面材質顏色影響掃描效果。被動式3D掃描相當有代表性技術是攝影測量法(Photogrammetry)。攝影測量是一項由來已久的技術,被用于地形測量、勘測和歷史遺址保護等領域,但近年來也被用來制作電腦游戲、動畫的背景使用。它跟主動投光式不同,是透過2D數(shù)位影像從不同角度拍攝同一物件后由專業(yè)軟體計算分析模擬還原3D立體模型的方法。攝影測量法比較大的特點是它不需要3D掃描器等設備,只需使用普通的照片就可以進行制作。黃山花盆3D打印技術
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