Международная группа исследователей разработала методику, которая обеспечивает более точное трехмерное сканирование для реконструкции сложных объектов, чем то, что существует в настоящее время. Инновационный метод сочетает в себе робототехнику и воду.
«Используя роботизированную руку для погружения объекта на ось под разными углами и измеряя объемное смещение каждого провала, мы комбинируем каждую последовательность и создаем объемное представление формы объекта», - говорит профессор Андрей Шарф., Университет Бен-Гуриона в Негеве, факультет компьютерных наук.
«Ключевой особенностью нашего метода является то, что он использует смещения жидкости в качестве датчика формы», - объясняет профессор Шарф. «В отличие от оптических датчиков, жидкость не имеет требований к прямой видимости. Она проникает в полости и скрытые части объекта, а также в прозрачные и глянцевые материалы, обходя тем самым все ограничения видимости и оптики обычных сканирующих устройств».
Исследователи использовали теорию вытеснения жидкости Архимеда - объем вытесненной жидкости равен объему погруженного в воду объекта - чтобы превратить моделирование реконструкции поверхности в задачу измерения объема. Это служит основой для современного, инновационного решения команды задач в текущей трехмерной реконструкции формы.
Группа продемонстрировала новую технику на трехмерных фигурах различной сложности, включая скульптуру слона, объятия матери и ребенка и двойную спираль ДНК. Результаты показывают, что реконструкция наклона почти так же точна, как и исходная трехмерная модель.
Новая методика связана с компьютерной томографией - методом визуализации, использующим оптические системы для точного сканирования и получения изображений. Однако устройства на основе томографии громоздки и дороги, и их можно использовать только в безопасной, индивидуально настроенной среде.
проф. Шарф говорит: «Наш подход и безопасен, и недорог, и является гораздо более привлекательной альтернативой для создания полной формы с низкими вычислительными затратами с использованием инновационного метода сбора данных».
Исследователи представят свою статью «Dip Transform for 3D Shape Reconstruction» на SIGGRAPH 2017 в Лос-Анджелесе с 30 июля по 3 августа. Она также опубликована в июльском выпуске ACM Transactions on Graphics. SIGGRAPH освещает самые инновационные исследования в области компьютерной графики и интерактивные технологии по всему миру.