如何使用3D扫描仪扫描房间

作者 Loretta Marie Perera
2020年 4月 4日
概要 

你能扫描一间房间吗?其中涉及哪些过程,扫描房间是为了什么呢?这些问题,甚至还有其他问题,我们通通都有答案。

扫描仪
Artec Ray, Artec Leo, Artec Eva
准确度
亚毫米级
分辨率
高达0.5mm

扫描概览

你能扫描一间房间吗?其中涉及哪些过程,扫描房间是为了什么呢?

这些问题,甚至还有其他问题,我们通通都有答案。

整个房间的3D扫描会体现每一面的精确尺寸。

提到扫描,我们总是第一个想到物品。它们能逆向定制汽车部件,为工厂生产线进行质检,整形外科行业获取细节部位的精确测量值,或扫描人体,看衣服是否合身(或只适合你)。

如何3D扫描一座房屋?

您可以扫描房屋外部。或许您很了解建筑和外墙扫描。但房屋内部3D扫描呢?有四面墙、天花板、地板、窗户、家具等屋子里的一切。

您可能是室内设计师,想用数字化的方式展现自己的想法。或许您是历史学家,需要保存古堡内的残垣断壁。无论什么原因,您可能时不时需要完成房间的扫描。下面就介绍一下具体方法!

能否3D 扫描一间房间?

必须的。首先,确保您的扫描数据完整且可加以利用。

要细致扫描一间房屋,您需要考虑一款适合远距操作且准确度极高的解决方案。Artec Ray能助您快速扫描大块面积和平整表面,并且不会遇到因对齐、追踪、配准带来的问题,Ray的噪点极少,能有效缩短后期处理时间,让整个扫描流程轻松简单。与此同时,也会存在一些角角落落和复杂表面需要扫描。解决这类问题,我们建议配合使用Artec Leo或Artec Eva,这是许多行业都在使用的专业手持式扫描仪。Artec Leo除了速度快,操作简单外,还提供3D模型的实时查看,Eva的扫描可在扫描完成后立刻进行后期处理,因此,两款扫描仪可完美兼容,共同合作。

3D技术原理是什么?点此了解。

和其他扫描仪一样,扫描期间,若有平衡稳定的光源,则Artec Leo效果最佳。

为何要3D 扫描一整间房?

随后,让我们谈谈为何需要扫描一整间房。和多数扫描场景一样,扫描带来了诸多可能。下面列举一些3D扫描或许有用的例子。

空间

如果您以前尝试测量某些东西,那您一定清楚,除非测量的是小东西或直线(且精度要求不高),否则测量过程又耗时,又不可控。有了3D扫描,手抖或者前后不一致的操作手法都无所谓了,扫描可以轻松、稳定、快速地完成。

若这些测量值需用于房屋翻新、销售或租赁,那么扫描一下厨房,就能获得精确的测量值、面积、尺寸等,这就是扫描一间房的原因之一。

动画

制作一部电影或者开发一款电子游戏?房屋内部的3D扫描可以把所处的空间数字化,也就是说,你可以调整设置,更换颜色、外形、尺寸、人物或特效。

对恐怖电影来说,这波操作更有利:环境更逼真,毁灭感也跃然屏上。已经搞定破旧地下室的扫描了?那只要加入一群僵尸即可。

房间扫描也为逼真的VR提供了解决方案。如果电脑生成的环境基于真实世界的扫描,那整个虚拟体验也会更为逼真。

模特

设想您是一位室内设计师,需要向客户提供完工后的效果图。直接把效果附加在房间上,还有什么比这更好的方法呢?房间的3D扫描可成为您设计工作的完美模型,数字化效果任由您进行进行专业设计。

此方法同样适用于建筑师、策展人、设计师。创建一个自己的空间,把您的创意直观表现出来,您不用再浪费时间和金钱,举办现场演示或制作实体模型。

文物保护

有这么一些地方,欢迎您前往参观,但禁止触摸任何东西。想象一下,如果您可以徜徉在古庙隐蔽的角落,或与博物馆文物近距离面对面,而不用担心破坏周围的环境或文物。如果您想探索某个空间,且不想以任何形式打扰它,那3D扫描不妨考虑一下。

修复

房间改造前后的照片当然可以体现修复前后的差异,但3D扫描在这方面可以做得更出色,为您带来几乎任何一个角度的360度互动体验。

耗时与准确度

用卷尺测量桌子或箱子不难。但设想您要测量一整个房间:不仅要当心不碰翻任何一件物品,同时还要尽可能及时完成整个扫描,不幸的是,这两个要求往往互斥。

完整房间的快速3D扫描包含各个表面的精确尺寸,确保效果高度精确,也不会浪费时间。

何为最佳3D扫描仪?

远距激光扫描仪是一种选择。比如Artec Ray,激光技术扫描一圈,创建一份点云。为完整捕获房间,您或许需要把扫描仪放在几个不同位置。Ray可以确保距离扫描仪不超过110米的物体(哪怕是中世纪城堡的大礼堂,遇到这类扫描的概率还是挺大的)全部呈现在扫描数据中。预览只需两分钟,但实际扫描所需时长取决于各种因素,包括对扫描细节的要求。

使用Ray这类快速激光扫描仪的另一个好处是其亚毫米级精度,可获得精准测量,另外3D分辨率高,不仅能精确捕获扫描区域的轮廓,还能捕获更精密的细节。

如果您只需要为部分房间完成高分辨率3D扫描,或捕获一些难以触及的地方,我们建议配合使用多台扫描仪。如同时使用Artec Leo和Artec Ray可兼得鱼和熊掌:Leo负责高清纹理,Ray负责主要轮廓,为主角做好陪衬。

如果您是室内设计师,要展现家具在屋内的效果,那么扫描房间即可提供背景环境,家具的单独扫描则可兼顾家具的细节、色彩、纹理,达到理想效果。

使用Ray这样的远距扫描仪,即可帮您完成大部分任务,扫描时可摆放在固定位置,让激光技术环绕房间。若是手持式扫描仪Artec LeoArtec Eva,您则需要手持设备,手动完成不同空间位置或特定地点的扫描。

对任何一台扫描仪而言,纯色表面和无装饰墙面的扫描难度较大。但Ray一次扫描即可捕获大块面积,免去了之后对齐多份扫描的麻烦。

若您打算使用Artec Ray扫描房间,我们还有一个好消息:Artec Studio可以在无标靶的情况下,对齐Ray的扫描。只要确保每份扫描之间有部分重叠,便可在后期处理时作为参照。桌子或窗帘这些带几何的物体就能保证顺利对齐和配准。

若您需要使用普通标靶和标靶球,您还需了解以下信息。

创造合适的环境

当然,要扫描房间的话,毫无疑问首先需要一个房间。但在扫描前,还有几点注意事项。首先,光照要合适。充足的光线和稳定的环境是扫描成功的关键。

扫描过程中,可能出现的另一个坑是物体外表,它们是否透明反光。您或许已经了解,这类物体通常很难扫描。这种情况下,最好可以给物体喷上消光剂或油漆,或直接把它们拿走。

若从不同角度扫描,建议尽可能扫描多次。

合适的角度/面积

我们猜测您家中不可能都是外观对称的房间,或只有平面,而没有角度或转角。如遇到多层空间或楼梯,您需要把扫描仪放在多个不同位置。扫描角落或橱柜,也是同样道理。

某些情况下,您需要合并多份扫描。若从不同角度、距离、空间扫描,您需扫描多次,确保没有遗漏任何区域,然后在后期处理中拼接起来。若您使用多台扫描仪,则需拼接它们的所有数据:比如在房间扫描上分别加入家具和其他细节。

Artec Studio就能帮您合成所有Artec 3D扫描仪的数据。

激光3D扫描的工作原理是什么?何时使用手持式扫描仪?

要想把周围的世界变成3D模型,最重要的是先选择一款合适的扫描仪。对中小型物体而言,手持式扫描仪就是最佳选择。对大型物体而言,我们推荐激光扫描仪。

请查看3D扫描指南,进一步了解3D扫描仪工作原理

注意事项

有一间待扫描的房间,一两台使用的扫描仪,处理好物体表面,设置好软件,就差不多可以开工了。但还有几点需要注意!

标靶

若需协助配准和对齐,您可借助棋盘和标靶球。如果没有Artec Studio中的自动对齐功能,标靶可以确保精度水平,准确拼接房间内的多份扫描。

距离

使用不同扫描仪时,它所覆盖的距离同样重要。您的扫描仪能覆盖足够远吗?或者您需要放近一点捕获墙面和最远处的天花板?

结论

您现在已准备就绪,对扫描房间需要哪些扫描仪、哪些工具效果最佳、哪些方式适合操作等了如指掌。

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作者: 

Loretta Marie Perera

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