■ ภาพรวม：

กระบวนการสร้างโมเดล 3D เริ่มต้นด้วยการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับงาน และตัวเลือกนี้จะขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณต้องการใช้โมเดล 3D เป็นหลัก หรืออีกนัยหนึ่งคือวิธีที่คุณวางแผนจะใช้ เครื่องมือที่ได้รับความนิยมสูงสุดบางประเภท ได้แก่ การสแกน 3D และโฟโตแกรมเมตรี และบทความนี้จะแนะนำคุณว่าควรเลือกใช้เครื่องมือใดสำหรับโครงการใดโครงการหนึ่งโดยเฉพาะ ตลอดจนเวลาที่สามารถใช้ร่วมกันได้

เครื่องสแกน 3D

โมเดล 3D ที่สร้างโดยใช้โฟโตแกรมเมตรี (ซ้าย) เทียบกับโมเดล 3D ที่สร้างโดยใช้การสแกน 3D (ขวา)

สำหรับผู้เริ่มต้น เรามาดูรายละเอียดว่าการสแกน 3D ทำงานอย่างไร และเราจะอธิบายถึงประเภทหลักของสแกนเนอร์ 3D ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด สิ่งนี้จะช่วยได้ในภายหลังเมื่อเราเปรียบเทียบเทคโนโลยีนี้กับโฟโตแกรมเมตรี

การสแกน 3D เป็นเทคโนโลยีที่นำวัตถุทางกายภาพหรือเพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้น ข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างและสีที่มักเกิดขึ้นในโลกดิจิทัล เมื่อคุณมีแบบจำลองดิจิทัลของวัตถุในคอมพิวเตอร์ของคุณแล้ว ความเป็นไปได้มากมายจะเปิดขึ้นสำหรับคุณ: สามารถตรวจสอบ, วัด, แก้ไข, ผ่านการจำลองหรือการทดสอบความเค้น, แชร์, ทำงานร่วมกัน, นำเข้าในสภาพแวดล้อม AR/VR แล้วแต่คุณจะเรียก

การจับชิ้นส่วนเครื่องบินที่แม่นยำในระดับต่ำกว่ามิลลิเมตรด้วยเครื่องสแกน Artec Leo 3D

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

การสแกน 3D ถูกนำมาใช้มากขึ้นในการตรวจสอบ, วัด และแปลงวัตถุให้เป็นดิจิทัลในภาคอุตสาหกรรม, การแพทย์, ยานยนต์, CGI, การบินและอวกาศ และโบราณคดี และอื่น ๆ อีกมากมาย

คุณจะได้รับแบบจำลองดิจิทัลของวัตถุที่แม่นยำได้อย่างไร คำตอบสั้น ๆ คือ: ด้วยเครื่องสแกน 3D ภูมิทัศน์ของเครื่องมือสแกน 3D มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในช่วง 2-3 ทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากเทคโนโลยีดั้งเดิมที่ผ่านการทดลองและทดสอบมีวิวัฒนาการ และเทคโนโลยีใหม่ได้รับการพัฒนาตั้งแต่เริ่มต้น ณ ตอนนี้ เครื่องมือสแกน 3D ที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดคือเครื่องสแกนโครงสร้างแบบใช้แสงและเลเซอร์สามเหลี่ยม

สแกนเนอร์ 3D โครงสร้างแสงและเลเซอร์ 3D

กลไกของอุปกรณ์เหล่านี้คล้ายกันมาก: สแกนเนอร์ฉายแสงลงบนพื้นผิวของวัตถุ และกล้องของสแกนเนอร์บันทึกว่าลำแสงที่ฉายออกมาบิดเบี้ยวอย่างไรเมื่อสะท้อนจากพื้นผิว ความแตกต่างในที่นี้คือเครื่องสแกนแสงที่มีโครงสร้างจะส่งลำแสงสีขาวหรือสีน้ำเงินที่ก่อตัวเป็นตาราง และเครื่องสแกนสามเหลี่ยมแบบเลเซอร์จะปล่อยเส้นที่เรียบง่าย

ในระหว่างการสแกน สแกนเนอร์ 3D จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับจุดหลายล้านจุดบนพื้นผิวของวัตถุ และซอฟต์แวร์ของสแกนเนอร์จะวิเคราะห์การบิดเบี้ยวดังกล่าวและจัดตำแหน่งจุดทั้งหมดที่สัมพันธ์กัน ดังนั้นจึงสร้างรูปร่างของวัตถุขึ้นใหม่ในสภาพแวดล้อมดิจิทัล

ด้วยวิธีการวิเคราะห์สามเหลี่ยมด้วยแสงเชิงโครงสร้างและเลเซอร์ ชุดข้อมูลจุด 3D เรียกว่า point cloud และสามารถแปลงเป็นโมเดลตาข่าย 3D ได้ ขึ้นอยู่กับโปรแกรมที่ใช้สร้างเมชนี้ โทโพโลยีของมันอาจประกอบด้วยใบหน้ารูปสามเหลี่ยมหรือรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส แต่ไม่ว่าด้วยวิธีใด แบบจำลองจะประกอบด้วยชิ้นส่วนเหล่านี้นับล้านที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน การแปลงจะดำเนินการเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงานเพิ่มเติมกับแบบจำลองดิจิทัลของวัตถุสำหรับการทำวิศวกรรมย้อนกลับ, แอปพลิเคชัน CAD, AR/VR ฯลฯ สำหรับวัตถุประสงค์ที่อธิบายไว้ข้างต้น

สแกนเนอร์และซอฟต์แวร์ 3D ระดับมืออาชีพให้พลังแก่คุณในการสร้างวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงในรูปแบบดิจิทัลด้วยระดับความแม่นยำที่น่าทึ่ง

เทคโนโลยีการสแกน 3D แบบโครงสร้างแสงและเลเซอร์พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณต้องการสแกนวัตถุที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก: ตั้งแต่ขนาดไม่กี่มิลลิเมตรไปจนถึงไม่กี่เมตร ด้วยวิธีนี้ การสแกนวัตถุและการประมวลผลข้อมูลที่รวบรวมโดยเครื่องสแกนจะทำได้อย่างรวดเร็ว และโมเดล 3D ขั้นสุดท้ายจะมีความแม่นยำสูงและตรงตามต้นฉบับเป็นพิเศษ

เทคโนโลยีการสแกน 3D ตามระยะระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุ

เมื่อขนาดของวัตถุ (ไม่ว่าจะสูงหรือยาว) เกินหลายสิบเมตร คุณอาจต้องการเลือกใช้เครื่องสแกน 3D ที่ใช้เทคโนโลยี time-of-flight (TOF) หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีการสแกน 3D ด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ เครื่องสแกนดังกล่าวสามารถอธิบายได้ว่าเป็นระยะไกล: ซึ่งแตกต่างจากเครื่องสแกนแบบระบุตำแหน่งด้วยแสงที่มีโครงสร้างและเลเซอร์ ระยะห่างระหว่างเครื่องสแกน TOF และวัตถุสามารถอยู่ในช่วงระหว่างหลายเมตรถึงหลายร้อยหรือพันเมตร

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

สแกนเนอร์ 3D แบบโครงสร้างแสง, ระยะระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุ และเลเซอร์สามเหลี่ยมนำเสนอระดับของความสามารถรอบด้านและข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์ที่ไม่สามารถทำได้ด้วยโฟโตแกรมเมตรีในปัจจุบัน

เทคโนโลยีนี้ทำงานอย่างไร? เครื่องสแกนจะปล่อยแสงเลเซอร์เป็นพัลส์ เมื่อสะท้อนกลับจากพื้นผิว เครื่องรับของสแกนเนอร์จะจับขึ้นมา และเครื่องสแกนจะคำนวณเวลา (เศษเสี้ยวของวินาที) ที่พัลส์แต่ละจังหวะส่งกลับ การรวบรวมและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับพัลส์นับล้านที่เด้งกลับ เครื่องสแกนจะสร้างภาพของพื้นผิว ความแม่นยำจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับโซลูชันที่ใช้และพื้นที่ที่จะแปลงเป็นดิจิทัล หากคุณกำลังสแกนอาคารด้วยเครื่องสแกน 3D ที่ติดตั้งอยู่กับที่ หากคุณต้องการทำแผนที่พื้นที่ขนาดใหญ่และสแกนจากเครื่องบินหรือ UAV ความคลาดเคลื่อนของคุณอาจสูงถึงหลายเซนติเมตร

ข้อดีข้อเสียของเครื่องสแกน 3D

ดังที่คุณสามารถสรุปได้จากส่วนแรกของบทความนี้ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องสแกนโครงสร้างแสง, เลเซอร์สามเหลี่ยม หรือ TOF 3D สแกนเนอร์สามารถเป็นเครื่องมือที่นำไปใช้ได้เมื่อคุณต้องการแบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำของวัตถุที่มีขนาดค่อนข้างเล็กหรือพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความถูกต้องแม่นยำของข้อมูลเชิงพื้นที่ที่ได้รับจากโซลูชันการสแกน 3D ที่มีคุณภาพ ซึ่งทำให้เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในภาคสนาม ซึ่งข้อผิดพลาดด้านความแม่นยำอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่แก้ไขไม่ได้ หรือแม้แต่ภัยพิบัติ สแกนเนอร์ 3D เป็นที่พึ่งพาในการออกแบบทางอุตสาหกรรมและวิศวกรรม ซึ่งผู้เชี่ยวชาญที่มีชื่อเสียงจะใช้สแกนเนอร์นี้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย เช่น เพื่อพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, รับรองการทำงานที่มั่นคงของท่อ,ดำเนินการควบคุมคุณภาพของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่ผลิตจำนวนมาก เป็นต้น

ในด้านการดูแลสุขภาพ การประยุกต์ใช้เครื่องสแกน 3D มีตั้งแต่การออกแบบอุปกรณ์เทียมและรากฟันเทียมที่ปรับแต่งได้อย่างเหมาะสมและใช้งานได้นานหลายปี ไปจนถึงการประเมินผลลัพธ์ของการทำศัลยกรรมทั้งก่อนและหลังผ่าตัด ในด้านศิลปะ, บันเทิง, วิทยาศาสตร์ และพิพิธภัณฑ์ สแกนเนอร์ 3D ช่วยสร้างนักแสดงคู่แบบดิจิทัล แปลงฟอสซิลอายุล้านปีให้เป็นดิจิทัลที่ไซต์ขุดค้นและที่เก็บพิพิธภัณฑ์ และการวิจัยขั้นสูงในด้านต่าง ๆ เช่น กายวิภาคศาสตร์, บรรพชีวินวิทยา และแม้แต่การสำรวจอวกาศ สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุด นักมานุษยวิทยานิติวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ กำลังหันมาใช้การสแกน 3D ซึ่งเป็นวิธีที่รวดเร็วและแม่นยำที่สุดในการบันทึกสถานที่เกิดเหตุอาชญากรรม

Artec Eva ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพื่อสร้างอุปกรณ์เทียมแบบกำหนดเองที่มีประสิทธิภาพสูง

นอกจากแอปพลิเคชันอเนกประสงค์เหล่านี้แล้ว สแกนเนอร์ 3D ยังมีความโดดเด่นในด้านการใช้งานที่ง่ายอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เครื่องสแกนแบบมือถือเป็นอุปกรณ์น้ำหนักเบาที่คุณสามารถเดินไปรอบ ๆ วัตถุได้ โดยจับภาพทุกส่วนของพื้นผิว สแกนเนอร์ 3D ที่ล้ำหน้าที่สุดเหล่านี้เป็นโซลูชันแบบ all-in-one: มีหน้าจอสัมผัสในตัว คุณจึงสามารถติดตามความคืบหน้าการสแกนแบบเรียลไทม์บนหน้าจอของสแกนเนอร์ โดยไม่จำเป็นต้องใช้แล็ปท็อปหรือแท็บเล็ต การไม่มีแล็ปท็อปหรือแท็บเล็ตหมายความว่าคุณสามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ วัตถุได้อย่างอิสระโดยไม่มีสายหรือสายไฟมากีดขวาง

ข้อเสนอแนะตามเวลาจริงจากหน้าจอเหล่านี้ยังมีค่ามากสำหรับผู้ใช้ เนื่องจากช่วยให้พวกเขาเข้าใจได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายว่าพวกเขาได้จับภาพทุกส่วนของวัตถุหรือไม่ เราจะเจาะลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของโฟโตแกรมเมตรีในเร็ว ๆ นี้ แต่ควรสังเกตว่านี่เป็นข้อได้เปรียบที่แตกต่างของการสแกน 3D ด้วยหน้าจอในตัว คุณจะรู้ได้ทันทีว่าข้อมูลใดที่คุณสะสมและสิ่งที่คุณขาดหายไป

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

สแกนเนอร์ 3D แบบพกพาที่ทันสมัยในปัจจุบันมีจอแสดงผลที่ให้ข้อเสนอแนะตามเวลาจริง คุณจึงไม่ต้องเดินสายเคเบิลไปที่จอภาพเพื่อตรวจสอบความคืบหน้าอีกต่อไป

นอกจากนี้ ดังที่ได้กล่าวไว้ตอนต้น สแกนเนอร์ 3D จับรูปร่างของวัตถุ และบางชิ้นยังสามารถจับสีหรือพื้นผิวของวัตถุได้ ดังที่ทราบกันดีในโลกของการสแกน 3D แม้ว่าความแม่นยำจะเป็นไพ่ตายที่ปฏิเสธไม่ได้ของการสแกน 3D แต่ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นด้วยโฟโตแกรมมาตรวัดความสดใสที่สามารถให้ได้

โฟโตแกรมเมตรี

Photogrammetry เป็นเทคโนโลยีที่ให้ภาพ 3D ของพื้นผิวโดยการรวมภาพถ่ายหลายภาพเข้าด้วยกัน ไม่เหมือนกับเทคโนโลยีการสแกน 3D ระดับมืออาชีพที่อธิบายไว้ข้างต้น โฟโตกราฟเมตรีไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องสแกน 3D สิ่งที่คุณต้องการในการสร้างภาพถ่ายคือ… ใช่ กล้อง ไม่จำเป็นต้องเป็นอุปกรณ์เฉพาะ คุณจึงสามารถทำกระบวนการให้เสร็จสิ้นได้โดยใช้รูปภาพที่ถ่ายด้วยอะไรก็ได้ ตั้งแต่สมาร์ทโฟนแบบพกพาไปจนถึงโดรน ภาพจากกล้อง 2D ได้รับการประมวลผลโดยซอฟต์แวร์โฟโตแกรมเมตรี โดยพิจารณาจากหลายปัจจัย โดยหลัก ๆ แล้วคือทางยาวโฟกัสของกล้อง, ความบิดเบี้ยวและความละเอียดของเลนส์, ตำแหน่งและมุมของกล้องเมื่อถ่ายภาพวัตถุ ตลอดจนมีขอบเขตการมองเห็นที่เพียงพอของกล้อง และทับซ้อนกันระหว่างภาพถ่ายของพื้นที่ข้างเคียง

ซอฟต์แวร์โฟโตแกรมเมตรี

หากเราตัดแอปฟรีซึ่งไม่ได้เอื้อต่อผลลัพธ์ที่มีคุณภาพเสมอไป ในขณะที่ให้การสนับสนุนแบบจำกัดหรือไม่มีเลย ตลอดจนเครื่องมือประมวลผล/แก้ไขที่มีให้เลือกน้อย ก็จะมีแบรนด์หลัก 2 แบรนด์ในอุตสาหกรรมนี้: Reality Capture และ Agisoft แบบแรกนั้นแตกต่างสำหรับเวิร์กโฟลว์ที่ยืดหยุ่นและใช้งานง่ายกว่า โดยมีเส้นทางให้เลือกมากมายเมื่อคุณต้องการแก้ไขข้อมูลต้นฉบับ คุณสามารถดาวน์โหลด Reality Capture ได้ฟรี และให้ซอฟต์แวร์ประกอบโมเดล 3D ให้กับคุณ

โครงการ photogrammetry ใน RealityCapture

จากนั้นคุณจะเห็นว่ามันดูดีเพียงพอสำหรับความต้องการของคุณหรือไม่ และหากเป็นเช่นนั้น คุณจะได้รับข้อเสนอให้ดาวน์โหลดโมเดล 3D โดยมีค่าธรรมเนียม นอกจากนี้ RealityCapture ยังทำการคำนวณได้เร็วกว่าคู่แข่งหลักถึง 10 เท่า ข้อดีอย่างหนึ่งของ Agisoft คือการสนับสนุนที่ไม่เปลี่ยนแปลงและชุมชนผู้ใช้ที่กว้างขวาง ซึ่งคุณสามารถขอคำแนะนำและความช่วยเหลือได้หากจำเป็น คุณได้รับเอกสารการฝึกอบรมมากมายและการเข้าถึงแกลเลอรีโมเดล 3D ที่น่าประทับใจ ผู้ใช้หลายคนเชื่อว่า Agisoft ให้ความแม่นยำสูงกว่าเมื่อเทียบกับ RealityCapture

ข้อดีข้อเสียของโฟโตแกรมเมตรี

ข้อดีอย่างหนึ่งของโฟโตแกรมเมตรีคือกล้องที่ใช้มีราคาไม่แพง ทุกวันนี้ สมาร์ทโฟนมีกล้องความละเอียด 16 ล้านพิกเซล ซึ่งมากกว่าความสามารถในการถ่ายภาพที่มีความละเอียดของสีเพียงพอสำหรับโฟโตแกรมมาตรวัด เช่นเดียวกับการสแกน 3D โฟโตกราฟเมตรีเป็นวิธีการแปลงวัตถุให้เป็นดิจิทัลแบบไม่สัมผัส อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์โฟโตแกรมเมตรี ไม่ว่าจะเป็นกล้องระดับมืออาชีพหรือสมาร์ทโฟน, มีน้ำหนักเบาและพกพาสะดวก และไม่จำเป็นต้องได้รับการฝึกอบรมใด ๆ ไม่เหมือนกับการสแกน 3D คุณไม่จำเป็นต้องเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม (กล้อง) ขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุที่คุณอาจต้องสแกน กล้องสามารถใช้ได้ทั้งวัตถุขนาดเล็กและขนาดใหญ่

Photogrammetry ช่วยให้คุณถ่ายภาพวัตถุรอบตัวคุณและแปลงเป็นโมเดล 3D ที่เหมือนจริง แหล่งที่มาของรูปภาพ: 3dscanexpert.com

ยิ่งคุณภาพของภาพสูงเท่าใด คุณภาพของแบบจำลอง 3D ขั้นสุดท้ายที่สร้างขึ้นจากสิ่งเหล่านี้ก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ปัจจัยสำคัญที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างโมเดล 3D ที่ไม่มีช่องว่างคือ ภาพที่คุณถ่ายครอบคลุมพื้นที่พื้นผิวทั้งหมดของวัตถุหรือไม่ คุณควรเตรียมตัวเองให้พร้อมสำหรับการต้องถ่ายภาพนับสิบถึงร้อยหรือหลายพันภาพด้วยตนเองหากคุณต้องการผลลัพธ์ที่ดีกว่า เปรียบเทียบกับการบันทึกข้อมูล 3D อัตโนมัติทันทีโดยเครื่องสแกน 3D สิ่งนี้แสดงให้เห็นข้อจำกัดอีกประการของการวัดด้วยแสง: ในกรณีส่วนใหญ่ การสร้างแบบจำลอง 3D ของบุคคลนั้นใช้ไม่ได้ เว้นแต่ว่าแบบจำลองของคุณจะสามารถอยู่นิ่ง ๆ ได้นานหลายนาทีหรือหลายชั่วโมง

ในทำนองเดียวกัน photogrammetry นั้นยากกว่ามากในการปรับใช้ในสถานที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณวางแผนที่จะใช้การตั้งค่าตามบูธ ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังสแกนในพื้นที่ห่างไกล เช่น กลางทุ่งนา การใช้บูธขนาดใหญ่ที่นั่นจะยุ่งยากมาก หากคุณกำลังสแกนคนที่ไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเดียวกัน การส่งเครื่องสแกน 3D ไปให้พวกเขายังง่ายกว่าการจัดเรียงกล้องหลายตัวที่ซับซ้อน

นอกจากนี้ คุณยังอาจต้องการให้วัตถุที่คุณต้องการให้เป็น 3D มีแสงสว่างเท่ากันในขณะที่คุณถ่ายภาพ มิฉะนั้น คุณอาจใช้เวลาหลายวันในการแก้ไข/ปรับความสว่างของหลาย ๆ ช็อตหลังจากนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่คุณถ่ายภาพวัตถุในสถานที่เปิดโล่งในวันที่แดดจ้า ด้านที่มีแสงแดดส่องจะสว่างกว่าด้านที่มีเงา

ดังนั้น ตามหลักการแล้ว คุณควรเลือกวันที่มีเมฆมากสำหรับการถ่ายภาพของคุณ หากคุณพบว่าบางส่วนของพื้นผิวออกมาไม่ดีพอในระหว่างขั้นตอนการประมวลผล คุณจะต้องกลับไปที่ไซต์ที่ถ่ายภาพต้นฉบับและสร้างเงื่อนไขของเซสชันภาพถ่ายครั้งแรกนั้นใหม่ รวมถึงการจัดแสง คุณจะโชคดีถ้าคุณจัดการเพิ่มรูปภาพใหม่ไปยังฐานข้อมูลเดิม อย่างไรก็ตาม มีโอกาสที่คุณอาจจำเป็นต้องถ่ายภาพวัตถุหรือฉากทั้งหมดใหม่อีกครั้ง

คุณสามารถหลีกเลี่ยงข้อจำกัดบางประการของโฟโตแกรมมาตรวัดได้ด้วยการลงทุนในแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ และเตรียมฟิลเตอร์โพลาไรซ์กับกล้องของคุณ การตั้งค่าโพลาไรซ์แบบข้ามดังกล่าวช่วยลดจำนวนของวัตถุที่ถูกบดบังด้วยแสงสะท้อนระหว่างการถ่ายภาพ ทำให้ได้โมเดลโฟโตแกรมเมตรีที่มีรายละเอียดมากขึ้น ข้อเสียอย่างหนึ่งของกระบวนการนี้คือต้องซื้ออุปกรณ์โพลาไรซ์ ทำให้เซสชันการจับภาพมีราคาแพงกว่า ซึ่งไม่สามารถป้องกันความผิดพลาดได้ ราวกับว่าโพลาไรเซอร์ของคุณไม่ได้ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน ซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีที่ทำให้รูปลักษณ์ของโมเดลบิดเบี้ยวได้

โครงการ photogrammetry ใน Meshroom

ในท้ายที่สุด ไม่เหมือนกับการสแกน 3D ซึ่งให้การวัดเชิงเส้นที่แม่นยำ ขนาดและสัดส่วนของวัตถุมีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวด้วยโฟโตแกรมเมตรี นี่เป็นเพราะเทคโนโลยีพึ่งพาคุณภาพของภาพที่ป้อนเข้า ซึ่งอาจได้รับผลกระทบจากปัญหาต่าง ๆ ตั้งแต่การจัดแสงไปจนถึงความละเอียดและภาพเบลอจากการเคลื่อนไหว เนื่องจากโมเดลสุดท้ายถูกประกอบเป็นหน่วยนามธรรม จึงไม่สามารถใช้กับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น วิศวกรรมย้อนรอยหรือการตรวจสอบคุณภาพ

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ข้อจำกัดตั้งแต่การพกพา ความเปราะบางต่อสภาวะที่เปลี่ยนแปลงได้ และความแม่นยำของอุปกรณ์โฟโตแกรมเมตรีทำให้ไม่เหมาะกับการใช้งานบางอย่างมากกว่าการสแกน 3D

จะผสมผสานสิ่งที่ดีที่สุดของสองโลกได้อย่างไร?

ในบางกรณี คุณอาจต้องการให้โมเดล 3D ของคุณมีความแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และแสดงผลด้วยสีที่เหมือนจริง นั่นคือจุดที่คุณสามารถพิจารณารวมการสแกน 3D เข้ากับภาพถ่าย

ตัวอย่างหนึ่งคือการสร้างภาพเหมือน 3D ครั้งแรกของประมุขแห่งรัฐ ซึ่งขณะนั้นเป็นประธานาธิบดีบารัค โอบามา สำหรับโปรเจ็กต์นั้น มีการใช้เครื่องสแกนแสงที่มีโครงสร้าง (Artec Eva) ร่วมกับโฟโตแกรมเมตรี อย่างที่คุณควรรู้ในตอนนี้ โฟโตแกรมเมตรีใช้ยากเมื่อคุณต้องสร้างโมเดล 3D ของบุคคล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเรากำลังพูดถึงประธานาธิบดีซึ่งมีตารางงานที่แน่นเอี๊ยดอยู่เสมอ ตามคำนิยาม วิธีแก้ปัญหาคือถ่ายภาพพร้อมกันด้วยกล้องมากถึง 80 ตัวที่ติดตั้งอยู่บนนั่งร้านแบบพิเศษรอบ ๆ ประธานาธิบดี ด้วยวิธีนี้ สี, เฉดสี และ hues ทั้งหมดจะถูกเลือกในเวลาที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และ Artec Eva ช่วยให้มั่นใจได้ว่ารูปร่างของศีรษะจะถูกบันทึกด้วยความแม่นยำสูงสุด

บารัค โอบามาถูกสแกนด้วย Artec Evas เพื่อถ่ายภาพบุคคลประมุขแห่งรัฐแบบ 3D เป็นครั้งแรก โดยมีการตั้งค่าโฟโตแกรมเมตรีเป็นฉากหลัง ที่มารูปภาพ: whitehouse.gov

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการแปลงรถทั้งคันให้เป็นดิจิทัล สำหรับโปรเจกต์นี้ Artec Leo แบบไร้การเชื่อมต่อถูกใช้เพื่อจับภาพรูปทรงเรขาคณิตของรถ (ทั้งตัวรถและการออกแบบภายใน) ข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตก็เพียงพอแล้วสำหรับนักออกแบบอุตสาหกรรมและวิศวกร อย่างไรก็ตาม ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น การพัฒนาวิดีโอเกม สีที่สดใสมักจะมีบทบาทมากกว่าความแม่นยำของโปรไฟล์แอโรไดนามิกของรถ ดังนั้น นักพัฒนาเกมอาจต้องการวางซ้อนภาพจากกล้องสีบนโมเดลตาข่าย 3D ด้วยวิธีนี้ เมื่อรวมเข้ากับวิดีโอเกม รถจะดูเหมือนจริงทั้งหมด ซึ่งจะทำให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์ที่ดียิ่งขึ้น

ในด้านซอฟต์แวร์ สิ่งที่ควรสังเกตก็คือ Artec Studio ทำให้การรวมการสแกน 3D และโฟโตแกรมเมตรีเข้าด้วยกันนั้นง่ายกว่าที่เคยเป็นมา นอกเหนือจากคุณสมบัติการสแกนและประมวลผลข้อมูลแล้ว โปรแกรมนี้ยังบรรจุอัลกอริธึมการลงทะเบียนภาพถ่ายที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้พื้นผิวจากภาพถ่ายความละเอียดสูงกับโมเดล ในหลายกรณี การทำเช่นนี้จะช่วยปรับปรุงความคมชัดของสีและทำให้การสแกนดูสมจริงยิ่งขึ้น

กรณีดังกล่าวได้เห็นฟังก์ชันการสแกน-โฟโตแกรมเมตรีร่วมของ Artec Studio ที่ปรับใช้เพื่อทำให้เก้าอี้เป็นแบบดิจิทัลซึ่งมีรูปแบบที่ได้รับแรงบันดาลใจจากป่าที่สลับซับซ้อน ภาพถ่ายถูกรวมเข้ากับข้อมูลการสแกนของ Artec Leo เพื่อสร้างไฟล์พื้นผิว ซึ่งจะแมปกับตาข่าย 3D โดยใช้อัลกอริทึมการสร้างพื้นผิวของโปรแกรม นอกจากรุ่นเก้าอี้ที่มีสีสดใสและคมชัดแล้ว ฟีเจอร์นี้ยังใช้ห่อหุ้มภาพความละเอียดสูง 140 ภาพของรองเท้าผ้าใบ Nike รอบข้อมูลการสแกน 3D ที่ไร้ที่ติ ซึ่งถ่ายด้วย Artec Space Spider

รองเท้า Nike อันน่าทึ่งในรูปแบบ 3D สีเต็มรูปแบบ

ผลลัพธ์ของกระบวนการซึ่งใช้เวลาเพียงครึ่งชั่วโมงจึงเสร็จสมบูรณ์คือการสแกนรองเท้าบาสเก็ตบอล Nike Kyrie 7 ที่เหมือนจริงอย่างเหลือเชื่อ รองเท้าที่มีชื่อเสียงรุ่นนี้มีการจำลองพื้นผิวสูงของพื้นรองเท้าชั้นในที่ยึดเกาะได้ 360 องศาของ Nike ซึ่งสแกนโดยการวางรองเท้าผ้าใบกลับหัวเพื่อไม่ให้เกิดรอยพับ ในอีกโครงการหนึ่ง อัลกอริทึมได้รับการพิสูจน์ว่าแม่นยำพอที่จะเพิ่มพื้นผิวที่ละเอียดให้กับโมเดลแมลงขนาดเล็ก เพื่อให้มันดูสมจริงราวกับภาพถ่าย ความคิดริเริ่มเหล่านี้แต่ละรายการแสดงให้เห็นถึงระดับรายละเอียดที่สูงส่งที่สามารถบันทึกได้เมื่อรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของ Artec

【จุดสำคัญ】－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

ตอนนี้คุณสามารถใช้สิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลกได้โดยการรวมการสแกน 3D เข้ากับข้อมูลโฟโตแกรมเมตรีผ่าน Artec Studio และสร้างโมเดลที่มีพื้นผิวที่เหมือนจริงอย่างไม่น่าเชื่อ

บทสรุป

โฟโตแกรมเมตรียังคงเป็นที่นิยมในหมู่นักพัฒนาวิดีโอเกม ซึ่งให้ความสำคัญกับความสามารถในการสร้างภาพที่สวยงามน่าทึ่ง อย่างไรก็ตาม การสแกน 3D กำลังได้รับผลประโยชน์ในด้านนี้ เนื่องจากเป็นวิธีที่รวดเร็วและหลากหลายมากขึ้นในการแปลงวัตถุและผู้คนในโลกแห่งความจริงให้เป็นดิจิทัล การสแกน 3D แบบใช้มือถือยังคงได้รับแรงผลักดันอย่างต่อเนื่องในด้านต่าง ๆ เช่น การดูแลสุขภาพ ซึ่งการวัดส่วนปลายของผู้ป่วยอย่างรวดเร็วและแม่นยำ ทำให้สามารถสร้างกายอุปกรณ์แบบกำหนดเองที่เหมาะสมและเหมาะสมยิ่งขึ้น

ดังนั้น หากความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญที่สุดของคุณ คุณต้องการจับวัตถุอย่างรวดเร็วด้วยความละเอียดสูง และคุณวางแผนที่จะใช้โมเดล 3D ของคุณเพิ่มเติมในแอปพลิเคชัน CAD คุณควรเลือกใช้เครื่องสแกน 3D และซอฟต์แวร์สแกน 3D ระดับมืออาชีพ

สมมติว่าคุณมีงบประมาณไม่จำกัดและไม่ต้องรีบทำงานให้เสร็จ การผสมผสานระหว่างการสแกน 3D และโฟโตแกรมเมตรีเพื่อแปลงวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงให้เป็นแบบจำลองดิจิทัลมักจะเหมาะอย่างยิ่ง ด้วยวิธีนี้ โมเดลของคุณจะมีทั้งรูปทรงเรขาคณิตที่มีความแม่นยำสูงและพื้นผิวที่มีรายละเอียดสมจริงพร้อมสีสันที่สดใส