Исследование «Преобразование падения для трехмерной реконструкции формы» проводится командой из Тель-Авивского университета, Университета Шаньдун, Университета Бен-Гуриона и Университета Британской Колумбии. Они представят свои работы на SIGGRAPH 2017 в Лос-Анджелесе с 30 июля по 3 августа. Ежегодная конференция SIGGRAPH посвящена самым инновационным исследованиям в области компьютерной графики и интерактивным технологиям во всем мире.
Традиционные методы получения или реконструкции трехмерной формы основаны на оптических устройствах, чаще всего на лазерных сканерах и камерах, которые успешно измеряют видимую поверхность формы. Но этот общий подход часто бывает шумным и неполным. Большинство устройств могут сканировать только то, что им видно, но скрытые части объекта остаются недоступными для прямой видимости сканера. Например, типичный лазерный сканер не может точно захватить живот или нижнюю часть статуи слона, которая скрыта от его прямой видимости.
Преобразование угла наклона для восстановления сложных трехмерных форм использует жидкость, вычисляя объем трехмерного объекта по сравнению с его поверхностью. Следуя этому методу, можно воссоздать более полное изображение объекта, включая скрытые детали, в 3D.
У жидкости нет прямой видимости; он может проникать в полости и скрытые части, и он обрабатывает прозрачные и глянцевые материалы так же, как непрозрачные материалы, таким образом обходя ограничения видимости и оптики оптических и лазерных сканирующих устройств.Для исследования команда внедрила недорогой 3D-прибор для погружения — объекты в резервуаре для воды погружались с помощью роботизированной руки. Окунув объект в жидкость вдоль оси, они смогли измерить смещение объема жидкости и сформировать из него серию тонких объемных срезов определенной формы. Многократно погружая объект в воду под разными углами, исследователи смогли запечатлеть геометрию данного объекта, включая те части, которые обычно были бы скрыты лазерным или оптическим 3D-сканером.
Методика преобразования падения связана с компьютерной томографией — методом визуализации, в котором используются оптические системы для точного сканирования или получения подробных изображений. Однако проблема с этим более традиционным методом заключается в том, что устройства на основе томографии громоздки и дороги и могут использоваться только в безопасной индивидуальной среде. Подход команды является одновременно безопасным и недорогим, а также гораздо более привлекательной альтернативой для создания полной формы с низкими вычислительными затратами с использованием инновационного метода сбора данных.В ходе исследования они продемонстрировали новую технику на трехмерных фигурах различной сложности, включая сжатую в кулак руку, объятия матери и ребенка и двойную спираль ДНК.
Их результаты показывают, что реконструкции падения почти так же точны, как и исходная трехмерная модель, открывая путь в новый мир неоптических методов получения трехмерных форм.Полный текст статьи и видео можно найти на сайте http://irc.cs.sdu.edu.cn/3dshape/.