Skenovat lze i 3D - Scan Station Lite VR

Skenery určené pro snímání trojrozměrných objektů příliš často nepotkáváme.
Nejsou zdaleka tak běžné jako obyčejné skenery a hromadného rozšíření (nemluvě

o využití v domácnostech) se asi nikdy nedočkají. Profesionálové z určitých

oborů se však bez nich neobejdou.

K čemu je tedy takový 3D skener dobrý? Existuje celá řada programů určených pro

konstruktéry a techniky, pomocí nichž lze vytvořit na obrazovce počítače

trojrozměrný objekt. Většinou se jedná o tzv. „drátěný model“, se kterým lze

pohybovat a otáčet jej. Vytvoření drátěného modelu však vyžaduje spoustu práce

a času. To je jeden z důvodů, proč byl vynalezen trojrozměrný skener. Máme-li

objekt, který chceme (z jakéhokoliv důvodu) převést do digitální podoby

zpracovatelné počítačem, je přece mnohem jednodušší objekt nějakým způsobem

naskenovat, než jej modelovat či překreslovat.

Své uplatnění nalezly 3D skenery i jinde. Oblíbili si je filmaři, animátoři,

vývojáři simulátorů (a také počítačových her), architekti a po očku po nich

pokukuje také celá řada dalších profesí. Digitálně zpracovaný objekt je ideální

k archivaci, takže 3D skenery nalezneme i v laboratořích leckterého muzea.

Výhodou je též možnost snadného přístupu k naskenovaným materiálům, vždyť je

mnohem jednodušší podívat se na vzácnou památku na počítači, než si vynutit

přístup do muzejního trezoru. V naší marketingové době lze trojrozměrné modely

vhodně využít i k prezentaci produktů na Internetu.

V redakci jsme měli zapůjčen jeden z rodiny malých 3D skenerů, určený ke

snímání objektů do poloměru 150 milimetrů, do výšky 290 milimetrů a hmotnosti

1,5 kg. Již z uvedených hodnot je jasné, že se jedná o otočný skener, pracující

na principu snímání objektu digitální kamerou z různých úhlů. Jde o zařízení s

názvem 3D-Scanstation Lite VR 1 firmy 3D Dimension Systems.

Princip tohoto typu 3D skeneru je v podstatě velice primitivní. Na první pohled

připomíná zařízení gramofon, před kterým je postavena digitální kamera Kodak

DVC323 (rozlišení 640 × 480 bodů při 16,7 mil. barev). Předtím, než začneme

cokoliv snímat, je však třeba zařízení správně nastavit.

Instalace skeneru a digitální kamery je jednoduchá; skener se k počítači

připojí pomocí sériového portu a kamera pracuje přes USB. Ovladače jsou na

přiloženém disku CD-ROM. Jakmile počítač úspěšně rozpozná nový hardware, můžeme

začít s instalací softwarového vybavení. Ke skeneru patří program ScanWare 1.1,

který se stará o vše potřebné k úspěšnému složení jednotlivých fotografií do

podoby trojrozměrného modelu.

Pokud nejsou v místnosti ideální světelné podmínky, je třeba před otočný talíř

rozestavit dvě lampy se stínítkem (součást dodávky), umístit do správné

vzdálenosti kameru na stativu a začít s kalibrací. K tomuto účelu je k

dispozici řada kalibračních destiček. Kalibraci je nutné provést, aby program

zjistil interní parametry kamery a její relativní pozici vůči skenovanému

předmětu. Bez úspěšné kalibrace vás program dál k pořizování fotografií ani

nepustí.

Na točně nyní zaměníme destičku za objekt, který chceme skenovat, a můžeme

začít s focením. Všeobecně platí, že čím víc fotografií pořídíme, tím lepší

bude výsledek. Při každém snímání je třeba talíř o několik stupňů pootočit

(běda, ručně !!). Pro dostatečně kvalitní výstup však úplně postačí pořídit

takových 30 obrázků. Maximálně lze nafotit 72 snímků.

Dalším krokem je „Chroma Keying“, tedy oddělení barevného spektra pozadí od

povrchu předmětu. To se provádí tak, že vybereme snímek a myší jej v co

nejbližší vzdálenosti obkroužíme (pozor, nesmíme při tom zajet do objektu).

Počítač tak pozná, jaké barevné spektrum patří k pozadí (to bude ignorováno) a

jaké barvy tvoří objekt. Pokud není výsledek uspokojivý, je možné obrázek

manuálně upravit v „Paint Tools“. Zde prakticky končí veškeré zásahy uživatele,

dále již počítač pracuje sám.

Následuje vypočítání siluety objektu, tedy fáze, při které počítač vytvoří z

řady snímků tzv. volumerický model. Na něm je třeba provést triangulaci, tj.

popsat povrch pomocí množství trojúhelníků. Zde je již možné prohlížet objekt v

podobě wireframe, polygon a polysmooth. Posledním krokem je pak nastavení

textury, a objekt je hotový. Lze jej exportovat ve formátech typu .VRML1,

.VRML2, .hrc, .obj, .3Ds a .dxf.



9 0542/BAM



Scan Station Lite VR

+ vysoká mobilita

+ bohaté příslušenství

± rozlišení kamery

- vyšší cena

K testu zapůjčila firma:

Tesla Computers, a. s.

V Jámě 12, Praha 1

Cena: 130 000 Kč bez DPH