為了能夠為活的鯊魚、壁虎或者其他快速移動的動物構(gòu)建精確的3D模型，來自美國麻省大學(xué)（University of Massachusetts）Amherst分校的功能生物學(xué)家們使用市場上現(xiàn)成的材料打造出了一款便攜式、高速低成本3D掃描系統(tǒng)Beastcam。這個系統(tǒng)能夠在45秒內(nèi)掃描一輛汽車大小的對象，而且使用方便，可以創(chuàng)建出用于研究或者3D打印目的的高質(zhì)量3D模型。
據(jù)了解，這件3D掃描神器是該校的生物學(xué)家Duncan J. Irschick和他的同事發(fā)明的。個中的原委也很簡單，2015年春夏的時候，Irschick正在對鯊魚的身體形狀和運動特點做跨物種的比較研究，因此就需要盡可能地近距離接觸鯊魚。為了方便研究，Irschick曾經(jīng)嘗試用一個單相機的系統(tǒng)為鯊魚創(chuàng)建3D模型，但是由于鯊魚的移動非?？?，結(jié)果是一無所獲。
Irschick 第一次失敗的嘗試：為活鯊魚創(chuàng)建3D模型
因此，為了能夠在非常有限的時間內(nèi)創(chuàng)建出精確的鯊魚3D模型，Irschick 和他的同事決定自己動手，設(shè)計出自己的高速、多臂、多攝像頭工具，看上去仿佛一個章魚。
Irschick他們最終制造出來的Beastcam系統(tǒng)可以將多個相機安裝到靈活、可調(diào)整、模塊化的機械臂上，您可以根據(jù)自己的3D掃描需求對相機的數(shù)量和安裝位置進行安排調(diào)整。整個系統(tǒng)重量也很輕，不到10磅，其中還包括一個小型平板電腦和電池，十分便攜。
據(jù)開發(fā)團隊稱，Beastcam設(shè)計的最大好處之一就是它可以擴展成各種尺寸，因此可以為種類繁多的對象創(chuàng)建3D模型。
“我們的Beastcam系統(tǒng)的優(yōu)點之一是，它上面的相機和機械臂可以根據(jù)不同的通途進行輕松地增加和去除，并進行自定義設(shè)置。”Beastcam的共同發(fā)明人、該校的學(xué)生Kasey Smart說：“我們能夠為各種對象快速創(chuàng)建精確的3D模型，包括真人大小的對象不到30秒，汽車大小的不到45秒。”
Beastcam上的相機每秒可捕獲2到4張照片，這樣能夠在15到20秒內(nèi)捕獲40到60張照片，這些照片可以上傳到各種3D建模程序中，用來快速創(chuàng)建3D模型。
“一旦你做出對象的3D模型，就可以修改它，用它進行實驗，對它進行動畫處理或甚至將其發(fā)送到3D打印機上來測試不同的設(shè)計。”Irshick說。他目前正在使用Beastcam在實驗室中創(chuàng)建各種壁虎物種的3D模型。
大量活蜥蜴在 Irschick 的實驗室中被3D 掃描
“利用多個照片創(chuàng)建3D模型的技術(shù)被稱為攝影測量，這并不是一種新技術(shù)，而如今它正在成為一種低成本而準確的3D建模方法。”他繼續(xù)說到：“當前的掃描系統(tǒng)、激光掃描儀或CT掃描儀等速度通常較慢，而且常常需要笨重又昂貴的裝置。而更快和更便宜的替代品難以在短時間里創(chuàng)建高分辨率的3D模型，所以我們就根據(jù)現(xiàn)成的材料發(fā)明了Beastcam系統(tǒng)。”
除了使用Beastcam研究當前的活壁虎之外，Irschick計劃明年春天再回到佛羅里達州并用鯊魚來測試Beastcam。他補充說，他和他的同事們還將繼續(xù)改進該技術(shù)，以進一步擴大它的應(yīng)用范圍。
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