Un equipo global de científicos e ingenieros informáticos ha desarrollado una técnica innovadora que reconstruye más completamente los objetos 3D desafiantes. Un avance científico antiguo sirve como la base para la solución moderna e innovadora del equipo para los desafíos restantes en la reconstrucción actual de formas 3D. Este nuevo enfoqueLa adquisición de formas 3D se basa en el conocido descubrimiento de desplazamiento de fluido de Arquímedes y convierte la reconstrucción de la superficie de modelado en un problema volumétrico. En particular, su método reconstruye con precisión incluso partes ocultas de un objeto que los escáneres láser 3D típicos no pueden capturar.
La investigación, "Transformación por inmersión para la reconstrucción de formas 3D", es realizada por un equipo de la Universidad de Tel-Aviv, la Universidad de Shandong, la Universidad Ben-Gurion y la Universidad de Columbia Británica. Presentarán su trabajo en SIGGRAPH 2017 en Los Ángeles,Del 30 de julio al 3 de agosto. Una conferencia anual, SIGGRAPH destaca los más innovadores en investigación de gráficos por computadora y técnicas interactivas en todo el mundo.
Los métodos tradicionales de adquisición o reconstrucción de formas en 3D se basan en dispositivos ópticos, más comúnmente, escáneres láser y cámaras que muestrean con éxito la superficie de la forma visible. Pero este enfoque común tiende a ser ruidoso e incompleto. La mayoría de los dispositivos solo pueden escanear lo que es visible paraellos, pero las partes ocultas de un objeto permanecen inaccesibles a la línea de visión del escáner. Por ejemplo, un escáner láser típico no puede capturar con precisión el vientre o la parte inferior de una estatua de elefante, que está oculta de su línea de visión.
La transformación por inmersión del equipo para reconstruir formas 3D complejas utiliza líquido, calculando el volumen de un objeto 3D en comparación con su superficie. Siguiendo este método, una adquisición más completa de un objeto, incluidos los detalles ocultos, se puede reconstruir en 3D.sin línea de visión; puede penetrar cavidades y partes ocultas, y trata los materiales transparentes y brillantes de forma idéntica a los materiales opacos, evitando así la visibilidad y las limitaciones ópticas de los dispositivos de escaneo ópticos y basados en láser.
Para el estudio, el equipo implementó un aparato de inmersión 3D de bajo costo: los objetos en el tanque de agua se sumergieron a través de un brazo robótico. Al sumergir un objeto en el líquido a lo largo de un eje, pudieron medir el desplazamiento delVolumen de líquido y forma eso en una serie de cortes finos de volumen de la forma. Al sumergir repetidamente el objeto en el agua en varios ángulos, los investigadores pudieron capturar la geometría del objeto dado, incluidas las partes que normalmente se habrían ocultadopor un láser o escáner óptico 3D.
La técnica de transformación por inmersión del equipo está relacionada con la tomografía computarizada, un método de imagen que utiliza sistemas ópticos para un escaneo preciso o para producir imágenes detalladas. Sin embargo, el desafío con este método más tradicional es que los dispositivos basados en tomografía son voluminosos y caros ysolo se puede usar en un entorno seguro y personalizado. El enfoque del equipo es seguro y económico, y una alternativa mucho más atractiva para generar una forma completa a un bajo costo computacional utilizando un método innovador de recopilación de datos.
En el estudio, demostraron la nueva técnica en formas 3D con un rango de complejidad, incluyendo una mano cerrada en un puño, un abrazo de madre e hijo y una doble hélice de ADN. Sus resultados muestran que las reconstrucciones por inmersión son casi tanprecisa como el modelo 3D original, allanando el camino hacia un nuevo mundo de técnicas de adquisición de formas 3D no ópticas.
Para el artículo completo y el video, visite http://irc.cs.sdu.edu.cn/3dshape/ .
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Materiales proporcionados por Asociación de Maquinaria de Computación . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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