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Beastcam:可以为活鲨鱼建模的高速3D扫描系统

2016-01-13 10:41
小鱼时代
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  为了能够为活的鲨鱼、壁虎或者其他快速移动的动物构建精确的3D模型,来自美国麻省大学(University of Massachusetts)Amherst分校的功能生物学家们使用市场上现成的材料打造出了一款便携式、高速低成本3D扫描系统Beastcam。这个系统能够在45秒内扫描一辆汽车大小的对象,而且使用方便,可以创建出用于研究或者3D打印目的的高质量3D模型。

Beastcam:可以为活鲨鱼建模的高速3D扫描系统

  据了解,这件3D扫描神器是该校的生物学家Duncan J. Irschick和他的同事发明的。个中的原委也很简单,2015年春夏的时候,Irschick正在对鲨鱼的身体形状和运动特点做跨物种的比较研究,因此就需要尽可能地近距离接触鲨鱼。为了方便研究,Irschick曾经尝试用一个单相机的系统为鲨鱼创建3D模型,但是由于鲨鱼的移动非常快,结果是一无所获。

Irschick 第一次失败的尝试:为活鲨鱼创建3D模型

  Irschick 第一次失败的尝试:为活鲨鱼创建3D模型

Irschick 第一次失败的尝试:为活鲨鱼创建3D模型

  因此,为了能够在非常有限的时间内创建出精确的鲨鱼3D模型,Irschick 和他的同事决定自己动手,设计出自己的高速、多臂、多摄像头工具,看上去仿佛一个章鱼。

  Irschick他们最终制造出来的Beastcam系统可以将多个相机安装到灵活、可调整、模块化的机械臂上,您可以根据自己的3D扫描需求对相机的数量和安装位置进行安排调整。整个系统重量也很轻,不到10磅,其中还包括一个小型平板电脑和电池,十分便携。

  据开发团队称,Beastcam设计的最大好处之一就是它可以扩展成各种尺寸,因此可以为种类繁多的对象创建3D模型。

  “我们的Beastcam系统的优点之一是,它上面的相机和机械臂可以根据不同的通途进行轻松地增加和去除,并进行自定义设置。”Beastcam的共同发明人、该校的学生Kasey Smart说:“我们能够为各种对象快速创建精确的3D模型,包括真人大小的对象不到30秒,汽车大小的不到45秒。”

  Beastcam上的相机每秒可捕获2到4张照片,这样能够在15到20秒内捕获40到60张照片,这些照片可以上传到各种3D建模程序中,用来快速创建3D模型。

  “一旦你做出对象的3D模型,就可以修改它,用它进行实验,对它进行动画处理或甚至将其发送到3D打印机上来测试不同的设计。”Irshick说。他目前正在使用Beastcam在实验室中创建各种壁虎物种的3D模型。

  大量活蜥蜴在 Irschick 的实验室中被3D 扫描

大量活蜥蜴在 Irschick 的实验室中被3D 扫描

  “利用多个照片创建3D模型的技术被称为摄影测量,这并不是一种新技术,而如今它正在成为一种低成本而准确的3D建模方法。”他继续说到:“当前的扫描系统、激光扫描仪或CT扫描仪等速度通常较慢,而且常常需要笨重又昂贵的装置。而更快和更便宜的替代品难以在短时间里创建高分辨率的3D模型,所以我们就根据现成的材料发明了Beastcam系统。”

  除了使用Beastcam研究当前的活壁虎之外,Irschick计划明年春天再回到佛罗里达州并用鲨鱼来测试Beastcam。他补充说,他和他的同事们还将继续改进该技术,以进一步扩大它的应用范围。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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