Когда Kinect недостаточно — 3D-ввод OrcaM

OrcaM — это 3D-сканер, который можно рассматривать как высокоточную версию Kinect. Вот видео, которое показывает это в действии.

Нет сомнений в том, что Kinect представляет собой революцию в том, как мы можем использовать машины для сбора данных о реальном мире. Например, алгоритм Kinect Fusion позволяет создавать 3D-модель в реальном времени, просто сканируя область с помощью Kinect, и чем больше вы сканируете, тем выше точность.

Однако наступает момент, когда вам понадобится HiFi-эквивалент Kinect, и тогда ничего, кроме OrcaM, не подойдет. Созданный Немецким исследовательским центром искусственного интеллекта (DFKI), он предназначен для создания сверхточных моделей музейных и художественных объектов, которые достаточно хороши, чтобы их можно было использовать вместо оригиналов.

OrcaM — это большая сфера, в которую вы можете поместить реальный объект для 3D-сканирования. Объект может быть до 80 см в диаметре, и, оказавшись внутри, он сканируется с помощью множества источников света и семи камер, расположенных над поверхностью сферы.

Сбор данных происходит автоматически, и узоры полос проецируются на объект, а камеры с разных позиций в массиве определяют геометрию и делают фотографии поверхности с высоким разрешением для создания карты текстуры. Другими словами, OrcaM использует подход структурированного света, как и Kinect, но делает это с более высокой точностью и обеспечивает контролируемое освещение для передачи цвета и текстуры поверхности.

После сканирования построение модели происходит автоматически, и в результате получается полностью текстурированная модель HDR 3D, которая имеет достаточно высокое качество, чтобы ее можно было использовать для архивирования ценных артефактов из музеев — отсюда и пример в видео. Обратите внимание, что сопоставление текстурной карты и трехмерного каркаса также происходит автоматически.

На видео показан процесс сканирования и результат, а также пример проекции HDR. (Обратите внимание, что ваза не симметрична в реальной жизни!)

В каркасной модели использовалось 20 000 треугольников на основе 300 миллионов измеренных точек с точностью до миллиметра. Карта текстуры (16M пикселей) затем применяется обычным способом для создания рендеринга с высоким разрешением с использованием различных условий освещения и техники рендеринга поверхности.

OrcaM может быть не таким дешевым или простым в использовании, как Kinect Fusion, но когда вам нужна точность, вам придется пойти на это.