挑戰：這是一個(gè)測試項目，測試帶復雜部位的大型物體的掃描，用兩臺手持式3D掃描儀快速捕獲一艘獨木船，上面約有60個(gè)小部件，并制成一個(gè)完整的3D模型。

解決方案：Artec Leo, Space Spider, Artec Studio, ZBrush

效果：使用Artec Leo、Space Spider以及Artec旋轉臺和ZBrush 3D建模軟件，輕松掃描了獨木船及其所有部件，并制作出色的3D模型，沒(méi)有任何困難。

面對帶有大量細節的大型物體時(shí)，即便掃描專(zhuān)家也會(huì )擔心找不到好的處理方式。比如汽車(chē)定制商店花了半個(gè)下午掃描了一輛蘭博基尼的內外部分，來(lái)定制設計匹配的部件，進(jìn)行改裝?；蛘咭部赡苁呛娇展こ處?，要掃描空客A380的駕駛艙，并在幾天內制成可用于虛擬現實(shí)的亞毫米級精準3D模型。

ShareMind的Pietro Meloni正使用Artec Leo掃描

時(shí)間一分一秒地流逝，工程師還在苦思冥想如何精準捕獲并處理整個(gè)儀表盤(pán)、八個(gè)顯示器、以及所有開(kāi)關(guān)、按鍵、控制桿等。更別提汽車(chē)座椅和駕駛艙的整個(gè)構造了。

一開(kāi)始看起來(lái)一個(gè)簡(jiǎn)單的掃描任務(wù)居然很快變成一個(gè)多階段的大項目，需要耗費幾個(gè)禮拜。但其實(shí)不用這么麻煩。

這些應用場(chǎng)景促使Artec金牌經(jīng)銷(xiāo)商ShareMind的Pietro Meloni想辦法簡(jiǎn)化工藝，實(shí)現輕松捕獲，將多層次的巨型物體迅速制成精準度高的3D模型。

作為參考，Meloni選擇了一條3米長(cháng)的獨木船，它幾何簡(jiǎn)單，但體積龐大，同時(shí)又有很多部分，細節很多，材料較軟，還有內凹的高難度掃描部位。

他選用Artec Leo作為主掃描儀。Leo是一款革新式便攜3D掃描儀，全無(wú)線(xiàn)設計，配備機載處理和后置觸摸屏，可實(shí)時(shí)監測掃描進(jìn)度。Leo適用于中型物體的捕獲，如人物、家具，甚至能完成高分辨率的汽車(chē)彩色3D掃描（準確度高達0.1毫米），因此，無(wú)論是新手還是專(zhuān)家，都可以一鍵開(kāi)啟掃描，非常輕松。

Artec Leo準備繼續掃描獨木船

有了Leo，Meloni只用了5分鐘就捕獲了整艘獨木船及近60個(gè)部件。隨后，他在A(yíng)rtec Studio軟件中花了13分鐘完成掃描處理。但是他對結果不是非常滿(mǎn)意。他希望能找到好的方式，制作一個(gè)足夠精美的3D模型，經(jīng)得住專(zhuān)家的審查。Meloni很快發(fā)現，獨木船的復雜部位可以通過(guò)另一臺掃描儀Artec Space Spider來(lái)完成。

手持式3D掃描儀Space Spider擁有計量級精度（高達0.05毫米），在逆向工程、質(zhì)量控制方面表現出色，能捕獲復雜幾何與纖細物體，非常適合掃描小面積對象。

Artec Space Spider

用Meloni的話(huà)說(shuō)，“就像你不會(huì )帶把手術(shù)刀去叢林，也不會(huì )帶個(gè)彎刀去手術(shù)室，每個(gè)掃描儀都有自己專(zhuān)用場(chǎng)合。Artec Studio 15也簡(jiǎn)化了多個(gè)Artec掃描儀數據的合并工作，所以幾分鐘就能制作出出色的3D模型?！彼^續補充道，“許多客戶(hù)誤以為一臺3D掃描儀就能搞定任何物體，無(wú)論是精致的翡翠戒指還是馬戲團帳篷?！?

獨木船3D模型成品特寫(xiě)，可看到把手、繩索和其他小部件

該項目另一個(gè)值得提及的問(wèn)題是如何處理柔軟易動(dòng)的部件，比如繩索。這些細繩被綁在纖維玻璃船體的不同部位。獨木船移動(dòng)時(shí)，比如掃描船底時(shí)，這些繩索的位置就會(huì )發(fā)生改變，盡管很細微。這就會(huì )導致掃描里出現二次曝光，通過(guò)傳統方式處理的話(huà)很費時(shí)。

獨木船尾部3D模型，可看到細繩和其他柔軟部件

首先想到的是用ZBrush來(lái)為這些元素建模。Meloni之前用過(guò)這款軟件，他承認，“畢竟有很多類(lèi)似特質(zhì)的材料和物體需要掃描，比如說(shuō)鞋帶、錢(qián)包上的肩帶等等……所以如果有更輕松更快捷的方式建模，制作高分辨率3D掃描，我肯定毫不猶豫?！?

Pietro Meloni使用ZBrush潤色獨木船的一些小部件

最后一個(gè)問(wèn)題是如何掃描獨木船里面的幾處小部位，這里空間狹小。由于不同部位間距很小，不可能從每個(gè)角度完成捕獲。比如，魚(yú)竿支架位于在船體中間的隱蔽位置。于是Meloni決定拆卸船體，分開(kāi)掃描。

這么操作很成功。拆解船體只花了幾分鐘。然后他用Space Spider和Artec旋轉臺分別掃描了各個(gè)部位，所以即便掃描儀中斷了追蹤，旋轉臺還能回轉幾度，等追蹤恢復后，繼續旋轉。

Meloni掃描完成后，在A(yíng)rtec Studio中順利合并了各個(gè)部位和船體?！斑@個(gè)過(guò)程其實(shí)很簡(jiǎn)單。直接處理每份掃描然后和船體合并。最后的效果看起來(lái)就像一體成型的。任何一款Artec 3D掃描儀都能做到這點(diǎn)，包括Micro和Ray，即便是新手也能在幾分鐘內學(xué)會(huì )操作?！?

對于部分柔軟的部位，比如把手，Meloni決定先做一些簡(jiǎn)單的3D打印支架，這樣就能精準捕獲它們在獨木船上原來(lái)的位置了。

3D打印掃描支架，與Artec旋轉臺一起使用

3D打印支架在A(yíng)rtec旋轉臺上支撐獨木船的把手，方便Artec Space Spider掃描

Meloni解釋了他操作Artec Studio掃描處理的過(guò)程：

“我使用Artec Studio 15輕松對齊了掃描。然后進(jìn)行了全局配準、實(shí)體尖銳融合、快速網(wǎng)格簡(jiǎn)化、紋理處理。這就是我處理每個(gè)項目元素時(shí)所用的流程，從船體開(kāi)始，到每個(gè)獨立部位?！?

他繼續道，“Artec Studio 15的分組功能簡(jiǎn)化了操作流程。捕獲獨木船時(shí)，我的Leo掃描數據被自動(dòng)分配到一個(gè)文件夾，之后我用Space Spider掃描小部位后，那些掃描又被分配到另一個(gè)獨立文件夾。所以使用多臺掃描儀時(shí)，這種自動(dòng)分類(lèi)功能真的很有幫助?！?

Artec Studio 15中的獨木船模型截屏，近60個(gè)部位被自動(dòng)分組

“補充一點(diǎn)，在掃描和處理小部位時(shí)，我采用了和獨木船體一樣的步驟，但處理Space Spider掃描時(shí)（使用了Artec旋轉臺），我在掃描期間使用了自動(dòng)基底移除功能，并在處理過(guò)程中使用了異常值移除?！?

Artec Studio 15截屏顯示獨木船體和所有部位全局配準

所有合并完成后，就需要處理繩索了。ZBrush建模很好，幾分鐘搞定，Meloni直接在獨木船模型上融入了這些柔軟的、不易捕捉的元素。

Artec Studio 15截屏顯示掃描密度，方便為每個(gè)對象選擇合適的密度，有效降低了整個(gè)模型的大小

“因為這些元素更多起到的是裝飾功能，非常適合快速3D建模，但如果要捕獲精確尺寸，如用于逆向工程或質(zhì)量控制，那我們就得用Space Spider為繩索和其他部位捕獲更精確的測量值，”Meloni表示。

獨木船的成品3D模型具備所有元素，可直接應用

使用多臺3D掃描儀和其他工具是一種新方式，能取得更好的效果，Meloni認可了這一做法。這一方式大幅減少了處理時(shí)間，成品3D模型的完成時(shí)間甚至比預期的早了幾天。他建議用戶(hù)也能勇于創(chuàng )新。

“是的，使用多臺掃描儀或多個(gè)軟件，開(kāi)始確實(shí)會(huì )讓工藝更耗時(shí)、更復雜。但如果你希望沉著(zhù)應對細節豐富、層次多樣的大型物體掃描，那就得做好準備，你早晚會(huì )遇到這么個(gè)項目?！?

Meloni繼續道，“項目接近尾聲時(shí)，發(fā)現自己超前幾小時(shí)甚至幾天完成，你就明白自己做了正確的選擇。這其實(shí)很好理解，所以我們要不斷測試，設計適合自己的高效工藝流?！?

“如果我每天自己開(kāi)車(chē)去上班，有天突然嚴重堵車(chē)，所有車(chē)都寸步難行怎么辦？所以最好知道怎么騎車(chē)或者搭乘公共交通?！?

Meloni現在又設立了一個(gè)更高的目標，最近開(kāi)始用Artec Ray和Artec Leo捕獲高分辨率的古羅馬城堡。最終的3D模型包含了所有準確的細節，精確到亞毫米，用他的話(huà)說(shuō)，“適用于文化保護，也就是說(shuō)，可以3D打印成小模型，用于收藏或博物館，模型還可以用于逼真的VR環(huán)境，甚至可以用于高度沉浸式AR模擬?！?

Pietro Meloni準備用Artec Ray捕獲古羅馬城堡的內庭

他繼續暢想未來(lái)，“城堡訪(fǎng)客可以體驗3D全息、視頻，甚至還能見(jiàn)到城堡幾百年前的人物動(dòng)畫(huà)，并與他們互動(dòng)。這類(lèi)科技應用為各個(gè)年齡層的訪(fǎng)客喚醒了歷史。把歷史故事以如此難忘的方式呈現出來(lái)，還能有什么更好的方式來(lái)保護歷史呢？