挑戰(zhàn)：這是一個測試項目，測試帶復雜部位的大型物體的掃描，用兩臺手持式3D掃描儀快速捕獲一艘獨木船，上面約有60個小部件，并制成一個完整的3D模型。
解決方案：Artec Leo, Space Spider, Artec Studio, ZBrush
效果：使用Artec Leo、Space Spider以及Artec旋轉(zhuǎn)臺和ZBrush 3D建模軟件，輕松掃描了獨木船及其所有部件，并制作出色的3D模型，沒有任何困難。
面對帶有大量細節(jié)的大型物體時，即便掃描專家也會擔心找不到好的處理方式。比如汽車定制商店花了半個下午掃描了一輛蘭博基尼的內(nèi)外部分，來定制設計匹配的部件，進行改裝?；蛘咭部赡苁呛娇展こ處煟獟呙杩湛虯380的駕駛艙，并在幾天內(nèi)制成可用于虛擬現(xiàn)實的亞毫米級精準3D模型。
時間一分一秒地流逝，工程師還在苦思冥想如何精準捕獲并處理整個儀表盤、八個顯示器、以及所有開關(guān)、按鍵、控制桿等。更別提汽車座椅和駕駛艙的整個構(gòu)造了。
一開始看起來一個簡單的掃描任務居然很快變成一個多階段的大項目，需要耗費幾個禮拜。但其實不用這么麻煩。
這些應用場景促使Artec金牌經(jīng)銷商ShareMind的Pietro Meloni想辦法簡化工藝，實現(xiàn)輕松捕獲，將多層次的巨型物體迅速制成精準度高的3D模型。
作為參考，Meloni選擇了一條3米長的獨木船，它幾何簡單，但體積龐大，同時又有很多部分，細節(jié)很多，材料較軟，還有內(nèi)凹的高難度掃描部位。
他選用Artec Leo作為主掃描儀。Leo是一款革新式便攜3D掃描儀，全無線設計，配備機載處理和后置觸摸屏，可實時監(jiān)測掃描進度。Leo適用于中型物體的捕獲，如人物、家具，甚至能完成高分辨率的汽車彩色3D掃描（準確度高達0.1毫米），因此，無論是新手還是專家，都可以一鍵開啟掃描，非常輕松。
有了Leo，Meloni只用了5分鐘就捕獲了整艘獨木船及近60個部件。隨后，他在Artec Studio軟件中花了13分鐘完成掃描處理。但是他對結(jié)果不是非常滿意。他希望能找到好的方式，制作一個足夠精美的3D模型，經(jīng)得住專家的審查。Meloni很快發(fā)現(xiàn)，獨木船的復雜部位可以通過另一臺掃描儀Artec Space Spider來完成。
手持式3D掃描儀Space Spider擁有計量級精度（高達0.05毫米），在逆向工程、質(zhì)量控制方面表現(xiàn)出色，能捕獲復雜幾何與纖細物體，非常適合掃描小面積對象。
Artec Space Spider
用Meloni的話說，“就像你不會帶把手術(shù)刀去叢林，也不會帶個彎*去手術(shù)室，每個掃描儀都有自己專用場合。Artec Studio 15也簡化了多個Artec掃描儀數(shù)據(jù)的合并工作，所以幾分鐘就能制作出出色的3D模型。”他繼續(xù)補充道，“許多客戶誤以為一臺3D掃描儀就能搞定任何物體，無論是精致的翡翠戒指還是馬戲團帳篷。”
該項目另一個值得提及的問題是如何處理柔軟易動的部件，比如繩索。這些細繩被綁在纖維玻璃船體的不同部位。獨木船移動時，比如掃描船底時，這些繩索的位置就會發(fā)生改變，盡管很細微。這就會導致掃描里出現(xiàn)二次曝光，通過傳統(tǒng)方式處理的話很費時。
首先想到的是用ZBrush來為這些元素建模。Meloni之前用過這款軟件，他承認，“畢竟有很多類似特質(zhì)的材料和物體需要掃描，比如說鞋帶、錢包上的肩帶等等……所以如果有更輕松更快捷的方式建模，制作高分辨率3D掃描，我肯定毫不猶豫。”
最后一個問題是如何掃描獨木船里面的幾處小部位，這里空間狹小。由于不同部位間距很小，不可能從每個角度完成捕獲。比如，魚竿支架位于在船體中間的隱蔽位置。于是Meloni決定拆卸船體，分開掃描。
這么操作很成功。拆解船體只花了幾分鐘。然后他用Space Spider和Artec旋轉(zhuǎn)臺分別掃描了各個部位，所以即便掃描儀中斷了追蹤，旋轉(zhuǎn)臺還能回轉(zhuǎn)幾度，等追蹤恢復后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
Meloni掃描完成后，在Artec Studio中順利合并了各個部位和船體。“這個過程其實很簡單。直接處理每份掃描然后和船體合并。最后的效果看起來就像一體成型的。任何一款Artec 3D掃描儀都能做到這點，包括Micro和Ray，即便是新手也能在幾分鐘內(nèi)學會操作。”
對于部分柔軟的部位，比如把手，Meloni決定先做一些簡單的3D打印支架，這樣就能精準捕獲它們在獨木船上原來的位置了。
Meloni解釋了他操作Artec Studio掃描處理的過程：
“我使用Artec Studio 15輕松對齊了掃描。然后進行了全局配準、實體尖銳融合、快速網(wǎng)格簡化、紋理處理。這就是我處理每個項目元素時所用的流程，從船體開始，到每個獨立部位。”
他繼續(xù)道，“Artec Studio 15的分組功能簡化了操作流程。捕獲獨木船時，我的Leo掃描數(shù)據(jù)被自動分配到一個文件夾，之后我用Space Spider掃描小部位后，那些掃描又被分配到另一個獨立文件夾。所以使用多臺掃描儀時，這種自動分類功能真的很有幫助。”
“補充一點，在掃描和處理小部位時，我采用了和獨木船體一樣的步驟，但處理Space Spider掃描時（使用了Artec旋轉(zhuǎn)臺），我在掃描期間使用了自動基底移除功能，并在處理過程中使用了異常值移除。”
所有合并完成后，就需要處理繩索了。ZBrush建模很好，幾分鐘搞定，Meloni直接在獨木船模型上融入了這些柔軟的、不易捕捉的元素。
Artec Studio 15截屏顯示掃描密度，方便為每個對象選擇合適的密度，有效降低了整個模型的大小
“因為這些元素更多起到的是裝飾功能，非常適合快速3D建模，但如果要捕獲精確尺寸，如用于逆向工程或質(zhì)量控制，那我們就得用Space Spider為繩索和其他部位捕獲更精確的測量值，”Meloni表示。
使用多臺3D掃描儀和其他工具是一種新方式，能取得更好的效果，Meloni認可了這一做法。這一方式大幅減少了處理時間，成品3D模型的完成時間甚至比預期的早了幾天。他建議用戶也能勇于創(chuàng)新。
“是的，使用多臺掃描儀或多個軟件，開始確實會讓工藝更耗時、更復雜。但如果你希望沉著應對細節(jié)豐富、層次多樣的大型物體掃描，那就得做好準備，你早晚會遇到這么個項目。”
Meloni繼續(xù)道，“項目接近尾聲時，發(fā)現(xiàn)自己超前幾小時甚至幾天完成，你就明白自己做了正確的選擇。這其實很好理解，所以我們要不斷測試，設計適合自己的高效工藝流。”
“如果我每天自己開車去上班，有天突然嚴重堵車，所有車都寸步難行怎么辦？所以最好知道怎么騎車或者搭乘公共交通。”
Meloni現(xiàn)在又設立了一個更高的目標，最近開始用Artec Ray和Artec Leo捕獲高分辨率的古羅馬城堡。最終的3D模型包含了所有準確的細節(jié)，精確到亞毫米，用他的話說，“適用于文化保護，也就是說，可以3D打印成小模型，用于收藏或博物館，模型還可以用于逼真的VR環(huán)境，甚至可以用于高度沉浸式AR模擬。”
他繼續(xù)暢想未來，“城堡訪客可以體驗3D全息、視頻，甚至還能見到城堡幾百年前的人物動畫，并與他們互動。這類科技應用為各個年齡層的訪客喚醒了歷史。把歷史故事以如此難忘的方式呈現(xiàn)出來，還能有什么更好的方式來保護歷史呢？
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