Artec Spider自动扫描产生前所未有的精度和细节的3D模型
扫描物体创造真实的3D模型正变得越来越普遍，尤其是在医药、CGI和图形设计领域。然而，即使是有经验的用户再加上优质的设备，要精确地复制一个具有复杂纹理和精细细节的对象也是一个很大的挑战。
为了解决这个问题，一个由多国研究人员和工程师组成的团队使用手持式的Artec Spider 3D扫描仪、Artec扫描软件和机器人技术创造了一种全新的高保真3D扫描解决方案。
在这个新颖的方法中，Artec 3D扫描仪被绑在了PR2移动机器人的右臂上。而机器人的左臂则托着一个塑料台子，上面放着扫描对象。
PR2扫描机器人
该技术首先通过一次周身扫描获得一个能够大致覆盖对象表面大部分的初始点云，然后用以提升质量的泊松导向方程导会生成一组“下个最佳扫描角度（NBV）”，然后由自动扫描仪进行扫描、捕获。此外，Artec软件会生成置信图，精确地检测出需要继续扫描的低质量区域。机器人会将扫描仪定位在“下个最佳扫描角度”，而且软件会通过算法不停评估被扫描物体表面潜在的低质量区域，避免了细节的损失。
“与以前的扫描规划方法不同，我们并不是为了最小化覆盖对象的扫描次数，而是为了确保获得高质量的扫描结果。”研究人员说。
最终生成的3D模型完全忠实于原始的对象。
描过程使用了阿泰克提供的开发工具 Artec’s Scanning SDK进行编程。 整个过程可自动重复，只有达到了指定的建模要求才会停止。
研发团队之所以选择阿泰克Spider 3D扫描仪是由于其令人难以置信的高精确度，它能够生成高达0.1毫米的高分辨率像，而且精度可达0.05毫米，每秒可捕获7.5帧和处理1百万个点。它比激光扫描仪更快，并且不需要复杂的后处理。不过Spider的价格也很昂贵，高达1.57万欧元/台，但考虑到它能够以前所未有的精度再现扫描对象的细节，这样的投资还是值得的。
Artec集团总部位于卢森堡，被视为数字化捕获和处理三维表面领域的权威专家，其配套的3D扫描软件（许可证）售价约为500欧元左右。
为了证明这一全新扫描方法的优势，研究人员将其与另外两个最先进的基于“下个最佳扫描角度（NBV）”的扫描算法进行了比较，一个注重于可视化，另一个则注重边界。 Spider和SDK技术在质量和表面重建两方面都要优于前面提到的两种算法。（见下图）
他们还将其与以曲率和密度为基础的方法进行了比较，甚至用人工手持Spider扫描获得的3D模型，与由PR2工业机器人的扫描结果进行比较。在所有情况下，阿泰克Spider/机器人相结合的方法产生了较好的效果，而且扫描次数也较少。见下图
该研究团队的成员主要来自视觉计算研究中心、特拉维夫大学、纽芬兰纪念大学，Konstaz大学和山东大学。
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