一般而言，3D物體(ti) 形狀重建，需要借助先進的激光掃描儀(yi) 。最近，計算機圖形領域的頂級會(hui) 議SIGGRAPH 2017對外發表的一項研究卻另辟蹊徑：用水這一介質來獲取物體(ti) 表麵，將3D物體(ti) 表麵建模的任務轉化為(wei) 體(ti) 積問題。

“這種新的方法可以準確重建物體(ti) 中的隱藏部分，克服常見的3D激光掃描方法的局限。”山東(dong) 大學計算機學院院長陳寶權教授告訴科技日報記者，傳(chuan) 統3D掃描和形狀建模常使用激光掃描儀(yi) 和攝像頭對物體(ti) 表麵進行掃描。其局限性在於(yu) 光線照不到的地方無法取樣，縫隙、微小凸起等結構取樣不完整，還有透明等特殊的材料難以處理。

為(wei) 此，科學家們(men) 將物體(ti) 浸入水中，測量物體(ti) 的排水量，然後利用這種體(ti) 積上的變化信息重建物體(ti) 的表麵形狀，優(you) 勢就體(ti) 現了出來。“水能很好地貼合複雜的表麵，還能滲透到空腔裏，計算排水量也不需要考慮光線的折射率和偏振等問題，輕鬆繞過了光學設備麵臨(lin) 的種種限製。”陳寶權說。

實驗中，研究人員製作了一套簡便的“3D浸入裝置”，通過多次將物體(ti) 以不同角度浸入水中，研究人員就能得出物體(ti) 多個(ge) 橫截麵的信息，進而精確地計算出物體(ti) 的幾何形狀，包括平時激光掃描儀(yi) 很難捕捉到的部分。科研人員表示，CT設備體(ti) 積龐大，且隻能在特定的環境中使用，成本也高。相比之下，浸入轉換法以較低的計算成本生成更精確的形狀，性價(jia) 比高，應用範圍更廣。

這項名為(wei) “基於(yu) 浸入轉換3D形狀重建”的高科技成果由陳寶權教授率領北京電影學院未來影像高精尖創新中心，聯合以色列特拉維夫大學、本·古裏安大學，加拿大英屬哥倫(lun) 比亞(ya) 大學的研究人員合作完成。