為(wei) 了能夠為(wei) 活的鯊魚、壁虎或者其他快速移動的動物構建精確的3D模型,來自美國麻省大學(University of Massachusetts)Amherst分校的功能生物學家們(men) 使用市場上現成的材料打造出了一款便攜式、高速低成本3D掃描係統Beastcam。這個(ge) 係統能夠在45秒內(nei) 掃描一輛汽車大小的對象,而且使用方便,可以創建出用於(yu) 研究或者3D打印目的的高質量3D模型。

據了解,這件3D掃描神器是該校的生物學家Duncan J. Irschick和他的同事發明的。個(ge) 中的原委也很簡單,2015年春夏的時候,Irschick正在對鯊魚的身體(ti) 形狀和運動特點做跨物種的比較研究,因此就需要盡可能地近距離接觸鯊魚。為(wei) 了方便研究,Irschick曾經嚐試用一個(ge) 單相機的係統為(wei) 鯊魚創建3D模型,但是由於(yu) 鯊魚的移動非常快,結果是一無所獲。

Irschick 第一次失敗的嚐試:為(wei) 活鯊魚創建3D模型
因此,為(wei) 了能夠在非常有限的時間內(nei) 創建出精確的鯊魚3D模型,Irschick 和他的同事決(jue) 定自己動手,設計出自己的高速、多臂、多攝像頭工具,看上去仿佛一個(ge) 章魚。

Irschick他們(men) 最終製造出來的Beastcam係統可以將多個(ge) 相機安裝到靈活、可調整、模塊化的機械臂上,您可以根據自己的3D掃描需求對相機的數量和安裝位置進行安排調整。整個(ge) 係統重量也很輕,不到10磅,其中還包括一個(ge) 小型平板電腦和電池,十分便攜。

據開發團隊稱,Beastcam設計的最大好處之一就是它可以擴展成各種尺寸,因此可以為(wei) 種類繁多的對象創建3D模型。
“我們(men) 的Beastcam係統的優(you) 點之一是,它上麵的相機和機械臂可以根據不同的通途進行輕鬆地增加和去除,並進行自定義(yi) 設置。”Beastcam的共同發明人、該校的學生Kasey Smart說:“我們(men) 能夠為(wei) 各種對象快速創建精確的3D模型,包括真人大小的對象不到30秒,汽車大小的不到45秒。”
Beastcam上的相機每秒可捕獲2到4張照片,這樣能夠在15到20秒內(nei) 捕獲40到60張照片,這些照片可以上傳(chuan) 到各種3D建模程序中,用來快速創建3D模型。
“一旦你做出對象的3D模型,就可以修改它,用它進行實驗,對它進行動畫處理或甚至將其發送到3D打印機上來測試不同的設計。”Irshick說。他目前正在使用Beastcam在實驗室中創建各種壁虎物種的3D模型。
大量活蜥蜴在 Irschick 的實驗室中被3D 掃描
“利用多個(ge) 照片創建3D模型的技術被稱為(wei) 攝影測量,這並不是一種新技術,而如今它正在成為(wei) 一種低成本而準確的3D建模方法。”他繼續說到:“當前的掃描係統、激光掃描儀(yi) 或CT掃描儀(yi) 等速度通常較慢,而且常常需要笨重又昂貴的裝置。而更快和更便宜的替代品難以在短時間裏創建高分辨率的3D模型,所以我們(men) 就根據現成的材料發明了Beastcam係統。”
除了使用Beastcam研究當前的活壁虎之外,Irschick計劃明年春天再回到佛羅裏達州並用鯊魚來測試Beastcam。他補充說,他和他的同事們(men) 還將繼續改進該技術,以進一步擴大它的應用範圍。
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