На 34-й Международной конференции ГрафиКон-2024 исследователи из МГУ и компании TEXEL представили инновационный метод 3D-сканирования для создания персонализированных фигурок людей. В работе сравниваются два подхода к 3D-моделированию – статический и динамический, позволяющие адаптировать процесс под разные сценарии сканирования. Разработки демонстрируют высокую точность воспроизведения и открывают новые возможности для 3D-печати фигурок в индустрии развлечений и сувенирной продукции.

С развитием технологий 3D-сканирования и печати становится всё более востребованным создание персонализированных фигурок людей, которые могут использоваться как уникальные подарки или памятные сувениры. Несмотря на широкую доступность датчиков глубины и 3D-принтеров, программные решения, позволяющие легко и качественно создавать такие фигурки, всё ещё остаются сложными для массового пользователя.

Учёные ВМК МГУ совместно с компанией TEXEL предложили два алгоритмических подхода, которые делают процесс 3D-сканирования и печати фигурок более доступным и удобным. В работе рассматриваются два метода: первый основан на традиционном статическом сканировании, где человек должен оставаться неподвижным во время съёмки, а второй – на динамическом сканировании, которое позволяет фиксировать движение и формировать 3D-модель даже при изменении позы.

«Мы провели детальное исследование и выяснили, что оба подхода обладают своими преимуществами и недостатками. Статический метод обеспечивает высокую детализацию, но требует полной неподвижности человека во время сканирования. Динамический метод позволяет сохранять естественное движение, но подвержен артефактам. Таким образом, выбор технологии зависит от конечной задачи пользователя», — отметил Максим Кривов, один из авторов исследования.

Исследователи протестировали оба метода с использованием датчиков глубины ASUS Xtion PRO и Microsoft Azure Kinect, а также 3D-принтеров Raise3D Pro2 и FlashForge Dreamer. Было выявлено, что статический метод, основанный на алгоритме KinectFusion, обеспечивает высокую точность воспроизведения деталей, но требует длительного времени сканирования и соблюдения строгих условий позирования. Динамический метод, основанный на алгоритме DynamicFusion, позволяет быстрее получать модели, но может приводить к небольшим искажениям при резких движениях.

Авторы провели аналитическое и визуальное сравнение изготовленных статуэток. Эксперименты показали, что для получения наилучшего качества требуется комбинированный подход, который учитывает особенности каждого метода. Статический метод даёт наилучшую детализацию, но подходит только для тех случаев, когда человек может оставаться неподвижным. Динамический метод даёт возможность запечатлеть человека в движении, но требует дополнительной постобработки модели перед печатью.

«Наши тесты показали, что комбинация статического и динамического подходов позволяет добиться оптимального результата. Это открывает новые возможности для 3D-печати фигурок, делая процесс доступным и удобным для массового пользователя», — добавил Максим Федюков, генеральный директоры компании TEXEL.

Разработанные методы 3D-сканирования могут быть использованы в различных сферах. В индустрии развлечений они позволяют создавать персонализированные сувениры и подарки. В рекламном бизнесе технологии могут применяться для печати фигурок, использующихся в промо-акциях и брендинге. В медицине данные методы могут использоваться для изготовления анатомических моделей для обучения. В индустрии моды и дизайна – для сканирования людей и создания одежды по индивидуальным параметрам.

Платформа 3D-сканирования также открывает перспективы для коммерческого использования, позволяя малым и средним предприятиям предлагать услуги персонализированной печати фигурок. Это может стать новым направлением в индустрии сувенирной продукции и цифрового производства.

Материал: News-w.org / Сергей Коннов по материалам пресс-службы

Фото: пресс-служба