突破 AI 摄影测量技术极限:借助 Artec Studio 实现复杂高亮物体数字化建模
挑战:无需精心布置场景,甚至不必花钱购买专业硬件,即可创建日常家居物品的3D模型。
解决方案:智能手机、AI摄影测量算法(Artec Studio内置)
效果:完成一个多角度拍摄的喂鸟器模型,细节极其丰富。尽管该物体层次结构复杂,表面反光,通常很难扫描,但 Artec Studio 仅用几分钟时间,就将一段 1 分钟的视频,转化成了一个超逼真的水密3D模型。
为何选择Artec 3D:Artec Studio 新增 AI 摄影测量功能,用户使用口袋里的智能手机,从各个角度拍摄照片或一段视频即可创建栩栩如生的3D模型。随后,这些数据可以在电脑上快速融合,生成视觉效果惊艳的模型,虽不完全适用于高精度工程场景,但能很好地满足数字化、可视化及设计迭代的需求。
Artec 3D 以专业级三维扫描仪著称。但你可能没想到,这家公司还提供一种低成本、易上手的摄影测量方案——AI 摄影测量。
这项功能在 Artec Studio Lite订阅版和旗舰版 Artec Studio Pro 中均可使用。无论你是创客还是设计专业人士,它都能带来不小的改变。简单来说,这项技术能让你捕获物体的几何数据和逼真纹理,用于三维扫描,或直接用一部手机,随时随地完成物体的数字化采集。
目前,AI 摄影测量技术已被用于数字化各类物体,小到微小的昆虫,大到整座建筑。然而,为了真正检验这项技术的能力,Artec 的长期合作伙伴 Patrick Thorn 开始用它捕捉越来越有挑战性的物体,比如前面提到的喂鸟器。通常情况下,一个多层且反光的笼状结构会非常难以扫描。
但这对于 Patrick 和他的 iPhone 来说并不构成问题。只需完成极简设置,再用 60 秒的时间从各个角度拍摄一段视频,然后借助 Artec Studio 生成了一个完整且细节度极高的3D模型。
日常物品,一部手机即可搞定
细小复杂的物体,平时用超高分辨率的 Artec Spider II三维扫描仪来捕捉,完全不在话下。而且相比摄影测量,扫描仪有不少优势:表面适应性强、几何精度高、准备时间短,等等。
但如果你不需要那么精确的尺寸,而是更注重真实感呢?AI 摄影测量在处理复杂表面方面,比行业内其他同类产品要强得多。Patrick 的那个喂鸟器就是一个很好的例子。因为设备放不进笼子内部,这就对适应性提出了更高的要求。此外,它的几何结构狭窄、反光、且表面相对黯淡,导致特征点很难被追踪。

然而,Patrick 只花了很短的时间就完成了数字化。他在户外拍摄——也就是喂鸟器自然所处的环境里,周围景物丰富、光线理想,这些都成了加分项。他本可以从各个角度拍摄照片,但最后只用了一段视频就搞定了。短短几秒钟,Patrick 就把 iPhone 拍好的视频传到电脑上,获得了完整的三维数据集。
Patrick 说:“现在,我看到喜欢的东西就能直接扫描。只需要拍几张照片,或者用一下视频拍摄功能就行了,没有比这更简单的了。有了 AI 摄影测量,你口袋里揣着手机或相机,几秒钟就能上手。拿起手机就能直接采集3D模型的数据,这是一个特别好的入门方式,你需要的只是一部手机和一个浏览器,就这么简单。”
从视频到3D模型:Artec Studio 轻松实现
在 Artec Studio 中生成摄影测量的三维模型,极为简便。Patrick 把视频导入软件后,系统会自动从中提取图像数据并拼接在一起,形成一个完整的喂鸟器模型。完成这第一步处理后,软件允许你调整边界框(只保留必要的细节),然后再生成效果不错的最终模型。
Artec Studio Lite 的另一个主要优势是,它包含了 Pro 版本中的所有编辑工具。在本案例中,Patrick 发现用孔填补(hole-filling)和桥接(bridging)功能就能填上几处小缺口,尤其是喂鸟器把手周围的区域。他还提到,能导入多个数据集非常有帮助,有时甚至完全不用填补孔。
加入比例尺后,AI 摄影测量还能成为一个实用的测量工具。比如,如果你想对某个产品进行扫描并3D打印出修复零件,这个功能就非常合适。此外,随着 Artec Studio 的不断升级,Artec 的摄影测量方案也在同步进步。工作流自动化则从另一个角度说明,Artec 在扫描领域的专长,正在延伸到手机拍摄领域。
Patrick 补充道:“当然,Artec Studio 还做不到自动帮你拍完所有照片,然后直接生成一个完整的模型。但距离这一步已经很近了,而且所有工具都摆在你面前,随取随用。你可以很方便地手动编辑结果,或者设置一个工作流让它自动完成,这有点像 Artec Studio Pro 里的脚本功能。对于至今还在建模软件上苦苦摸索的人来说,AI 摄影测量提供了一个既友好又直接了当的解决方案。”
让三维建模走向大众
Patrick 认为,AI 摄影测量的潜力远不止于制作一些小物件或人物模型的新奇应用。使用智能手机,已经成功实现了一栋建筑物外观的数字化,而且通过额外的前期准备,这种方法还可以用于现场勘测取证或挖掘遗址的数字化。如果结合无人机,应用范围还能进一步扩大,Artec 3D 在卢森堡捕捉地标建筑的案例就印证了这一点。
Patrick 表示,在工程领域,AI 摄影测量同样可用于捕捉粗略轮廓,满足可视化展示需求。零件可能需要翻转、从不同角度进行数字化采集,但这项技术已具备入门级的逆向工程应用能力。
Patrick 总结道:“摄影测量技术从十九世纪就有了。但 Artec 3D 让它走进了寻常百姓家。现在操作更简单了。想要专业效果的话,可以打印一张参照纸,作用类似3D扫描中的标定靶。过去,屏幕上的结果跟实物总对不上号。现在,不用高端参照设备也能得到精准的零件。简单、准确、好用。”
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