Программно-аппаратный комплекс MagicFlash©
Год выпуска: 2001
Описание: Ключевые особенности и принципиальные отличия.
MagicFlash© - новейшая разработка в области 3D технологий, предназначенная для получения виртуальных копий реальных объектов.
MagicFlash собственность компании "A4Vision" и она используется в совместных проектах "BUKA Entertainment"
>
Система состоит из приставки к обычному цифровому фотоаппарату и пакета програмного обеспечения. По одному снимку объекта Magic Flash восстанавливает как текстуру (цвет), так и форму поверхности объекта. Получаемая модель объекта может быть сохранена в любом из стандартных форматов (VRML/WRL, MAX, DXF,3DS).
Система не имеет ни отечественных ни зарубежных аналогов, и имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными лазерными 3D-сканерами, используемыми в настоящее время для оцифровки трехмерных объектов:
Magic Flash на несколько порядков дешевле, чем традиционные лазерные 3D-сканеры (такие как Cyberware и др.), обеспечивая при этом качество восстановления поверхности, сравнимое с качеством, достигаемым 3D-сканерами.
В отличие от 3D-сканнеров, использующих дорогостоящие прецизионные манипуляторы и механизмы для перемещения объекта и/или сканирующей головки, MagicFlash не содержит каких либо громоздких механических частей.
MagicFlash не использует сканирование и восстанавливает поверхность из одного кадра, сделанного обычным цифровым фотоаппаратом или видеокамерой. Следовательно, процесс съемки происходит практически мгновенно, тогда как время съемки объекта 3D-сканером занимает ощутимое время. Кроме того, съемка с помощью MagicFlash не требует "участия" в процессе снимаемого объекта (базирование, перемещение).
Эти два обстоятельства принципиально позволяют MagicFlash работать в масштабе реального времени (с телевизионной частотой и выше), т.е. производить съемку 3D-video, что важно для многих приложений (3D-TV, системы машинного зрения и др.)
И наконец, MagicFlash, в отличие от 3D-сканеров, не использует лазерного излучения, что важно, например, при съемке человеческого лица.
Основы технологии MagicFlash©
Программно-аппаратный комплекс MagicFlash© предназначен для оцифровки предметов трехмерных форм и получения высокоточных цифровых 3D образов этих предметов, которые могут быть использованы в различных приложениях. Принцип действия MagicFlash© основан на мгновенном сканировании поверхности при помощи так называемой структурированной подсветки. Суть структурированной посветки заключается в проецировании на снимаемый объект узора (цветных полос) известной пространственной структуры. При наблюдении спроецированной на объект структуры под некоторым параллаксным углом, картина исходной подсветки искажается. Эти искажения однозначно определяются формой сканируемой поверхности. Определив соответствие между элементами исходной и искаженной структуры подсветки, при помощи хорошо известных алгоритмов триангуляции можно восстановить координаты точек 3D-поверхности.
Состав MagicFlash©
Конструктивно MagicFlash© состоит из импульсного проектора, цифровой фотокамеры, mounting unit и test-object.Рассмотрим подробнее назначение каждого элемента конструкции.Специальный импульсный проектор осуществляет «структурированную подсветку» сканируемой поверхности.Цифровая фотокамера регистрирует внешний вид сканируемого объекта подсвеченного проектором (для восстановления формы поверхности) и при фоновом освещении (для задания естественной текстуры поверхности). Также камера осуществляет предварительную обработку изображения (преобразование аналог-цифра и необходимое сжатие в соответствии с выбранным стандартом кадра) и связь с персональным компьютером.Mounting unit предназначен для крепления проектора и фотоаппарата в определенном пространственном положении друг относительно друга и относительно сканируемого объекта.Test-object необходим для калибровки системы в соответствии с заданным перед съемкой пространственным положением узлов MagicFlash© относительно сканируемого объекта.
ПО входящее в состав MagicFlash©
C составе комплекса MagicFlash© поставляется пакет программного обеспечения Security Demo. Даннное ПО позволяет: · производить съемку (сканирование поверхности)· обрабатывать полученные снимки и получать 3D-модели поверхности в форматах GEO и VRML· заносить полученные модели в базу данных.
Работа с MagicFlash©
После сборки устройства и инсталляции ПО MagicFlash©, производится подключение камеры к ПК. Т.к. система расчитана на достаточно большой диапазон размеров сканируемых объектов и расстояний до них, перед съемкой (сканированием) необходима процедура калибровки, заключающаяся в съемке тест-объекта, занимающего то же пространственное положение что и сканируемый объект. После калибровки система полностью готова к работе.При сканировании, управление камерой осуществляется с ПК. За один цикл съемки камера делает два кадра. Первый кадр производится при естественном освещении и служит для выявления текстуры (цвета и полутонов) поверхности сканируемого объекта, что необходимо для реалистичности получаемой модели. Второй кадр производится при помощи импульсного проектора MagicFlash©, формирующего на поверхности специальный узор, и необходим для восстановления трехмерного изображения.Результатом обработки на ПК полученных изображений является точная трехмерная модель поверхности объекта.
Технические требования: Основные технические характеристикиMagicFlash©
Scan method Структурированная подсветка
Pattern С цветовым кодированием
Range of objects Характерный размер объекта 50 – 500 мм
Accuracy ±0,05% от минимального размера
Light conditions Естественное освещение
Scanning time Не более 10 с
Processing time Не более 1мин
Generate and mapping texture Автоматически
Topology of objects Выпукло-вогнутые объекты без резких перепадов по глубине
Optimization & size of file
Организации:
| 
|
