Data Design Co., Ltd. Artec3D|เครื่องสแกน 3D อัจฉริยะที่มีประโยชน์

Artec 3D

ข่าว&คอลัมน์

MENU

NEWS & COLUMN ข่าว&คอลัมน์

คอลัมน์ 2021.09.14 อัปเดต

สแกนม้าด้วย Artec Leo และแสดงเป็นศิลปะแบบดิจิทัล

“คนส่วนใหญ่จะบอกว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะสแกนม้า!”
ศิลปินชาวสวีเดน Tove Kjellmark ได้ทำงานมหาศาลในการสแกนม้าหลายตัวสำหรับนิทรรศการศิลปะครั้งต่อไป
“ยังไม่มีใครทำอย่างนั้น ฉันเลยตัดสินใจทำ!” เธอพูดต่อ


นี่เป็นโครงการศิลปะใหม่ที่น่าตื่นเต้นซึ่งมุ่งเน้นไปที่การสแกนม้าทุกขนาดและการประมวลผลข้อมูล 3D

แนวคิด

สำหรับ Kjellmark สิ่งที่สร้างแรงบันดาลใจให้กับจิตวิญญาณแห่งศิลปะของเธอคือแนวคิดในการจับภาพการเคลื่อนไหว

“ฉันสนใจที่จะสแกนร่างกายที่เคลื่อนไหวมาเป็นเวลานานแล้ว และนี่คือผลลัพธ์ที่ฉันพอใจมากที่สุด” เธอกล่าว

การผสมผสานระหว่างการสแกน 3D และปรัชญาที่ว่าการเคลื่อนไหวนั้นเป็นศิลปะ ในสตอกโฮล์มซึ่งมีกำหนดจะจัดขึ้นในเดือนเมษายน 2022 ซึ่งนำไปสู่การพัฒนานิทรรศการที่มีชื่อว่า “The horse, the robot and the immeasurable”

ความคิด:ก้าวข้ามขีดจำกัดของการวัดผลและสำรวจร่างกายแบบไดนามิกและปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์, ม้า และหุ่นยนต์
วางแผน: สแกนทั้งม้าที่อยู่กับที่และเคลื่อนไหว และสร้างชุดงานศิลปะจากผลลัพธ์

ศิลปินได้สแกนม้ามาแล้ว 10 ตัว และตอนนี้กำลังเข้าใกล้เป้าหมายสูงสุดของเธอแล้ว เพื่อแสดงคอลเลกชันของประติมากรรมที่ทำจากม้าเหล่านี้ พวกเขาถูกพิมพ์ 3D โดยทั้งหมด (หรือบางส่วน) ของรูปปั้นม้าที่มีขนาดต่าง ๆ ผลที่ได้คือม้าที่งดงามหลากหลายรูปแบบที่มีรูปร่างต่างกัน

ความร่วมมือกับ Kjellmark คือ Scan 3D Innovations AB ซึ่งเป็นพันธมิตร Artec 3D ของสวีเดน TeddyLarsson ซีอีโอของบริษัท เข้ามาช่วยในการสแกนและฝึกอบรม “ความคิดสร้างสรรค์ของ Tove มีพื้นฐานมาจากการผสมผสานระหว่างการแกะสลัก 2D และ 3D และเครื่องมือที่เธอเลือกสำหรับงานผลิตของเธอคือเครื่องสแกน Artec ซึ่งให้ความสะดวกในการใช้งานและมีคุณภาพสูง” เขากล่าว “ต้องขอบคุณสแกนเนอร์นี้ ทำให้เราได้ผลลัพธ์ที่เธอต้องการ นั่นคือจุดเริ่มต้นของความร่วมมือ”


การสแกนม้าไม่ว่าจะเร็วและราบรื่นเพียงใดไม่ใช่สิ่งที่คุณทำได้โดยลำพัง

วิธีการสแกนม้า

ต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการสำหรับการสแกนที่ประสบความสำเร็จเมื่อต้องรับมือกับสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่และมักกระสับกระส่าย

“เนื่องจากเราถักแผงคอม้าอยู่เสมอ การสแกนจึงเป็นเรื่องง่าย” Kjellmark กล่าว ผู้ที่รู้ว่าเครื่องสแกนสามารถจับภาพรายละเอียดของแผงคอได้อย่างแน่นอน แต่โครงการนี้ เขาชี้ให้เห็นว่ามันไม่จำเป็น

ปัจจัยต่อไปที่ต้องพิจารณาคือการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของม้า มีการเคลื่อนไหวต่าง ๆ เช่น แกว่งหางและยืนบนขาหลังจนสุด จำเป็นต้องทำงานอย่างใกล้ชิดกับครูฝึกม้า “ฉันขอให้ผู้ฝึกสอนเก็บม้าไว้นิ่งที่สุดเท่าที่จะทำได้” เธออธิบาย และสิ่งสำคัญคือม้าต้องมีความมั่นใจในฮาร์ดแวร์ที่พวกเขาใช้ในการสแกนก่อน

“ม้าได้กลิ่นเครื่องสแกนเล็กน้อย เพราะมันตอบสนองต่อทุกสิ่ง” Kjellmark กล่าว “พวกมันตอบสนองเล็กน้อยต่อไฟกระพริบ แต่นั่นไม่ใช่ปัญหาสำหรับ Leo ดังนั้นมันจึงทำงานได้ดีมาก”


การสแกนแบบไร้สายด้วย Leo ทำให้โครงการสแกนม้าของคุณง่ายขึ้นมาก

การสแกนครั้งแรกเสร็จสิ้นด้วย Artec Eva และไฟกระพริบของเครื่องสแกน 3D ขนาดเล็กแต่ทรงพลังนี้ทำให้ม้าผิดหวัง จากนั้นฉันก็ใช้ Artec Leo และพิสูจน์แล้วว่าเป็นทางออกที่ดี “สำหรับ Leo คุณจะไม่ได้รับเสียงและความถี่แฟลชเหมือนกับเครื่องสแกนอื่น ๆ” Larsson อธิบาย ด้วยการออนบอร์ดแบบไร้สาย ตอนนี้ Leo สามารถสแกนม้าได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำจากทุกมุม

การสแกนตัวเองสามารถทำได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีสำหรับหัวม้าและนาทีสำหรับทั้งตัว นอกจากนี้ สำหรับงานใด ๆ กระบวนการนั้นง่ายมาก

“ฉันเริ่มจากม้าข้างหนึ่ง สแกนไปที่หัว จากนั้นจับด้านหน้า แล้วย้ายไปอีกด้านหนึ่ง” Kjellmark กล่าว “ถ้าทุกอย่างเป็นไปตามแผน อาจใช้เวลาเพียง 4 วินาที มันเร็วมาก!”

สำหรับม้าทั้งตัว ไม่ว่าม้าที่เหมือนสัตว์เดรัจฉานจะใหญ่แค่ไหน การสแกนใกล้ถึง 6 ฟุต (สูง 170-180 ซม.) ก็สามารถทำได้ภายในเวลาไม่ถึงนาที “ก็ฉันอยากให้ม้าอยู่นิ่งๆ” เธอหัวเราะ

และถ้าสิ่งต่าง ๆ ไม่เป็นไปตามแผนที่วางไว้ นั่นคือ ถ้าม้าเคลื่อนที่และต้องขัดจังหวะการสแกน การติดตามก็พิสูจน์ได้ว่าไม่มีรอยต่อ นี่เป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับม้าที่ใจร้อน แม้ว่าม้าจะเคลื่อนที่ แต่เครื่องสแกนก็สามารถระบุจุดที่ถูกจับแล้วและกลับมาทำงานต่อจากจุดที่ค้างไว้ได้

“เยี่ยมมาก เครื่องสแกนนี้ชาญฉลาดจริง ๆ มันเยี่ยมมาก ฉันไม่เคยคิดว่าจะสแกนได้เร็วขนาดนี้มาก่อน!” Kjellmark กล่าว


แม้ว่าม้าจะเคลื่อนที่ การติดตามจะเร่งกระบวนการสแกนให้เร็วขึ้น

สำหรับนิทรรศการของเธอ Kjellmark ต้องการแสดงรูปปั้นที่ประกอบด้วยการเคลื่อนไหวของม้า ท่าและตำแหน่งต่าง ๆ ซึ่งต้องมีรูปทรงที่สมบูรณ์แบบอย่างน้อย 1 รูปแบบ การจับข้อมูลของม้าอย่างสมบูรณ์นี้ใช้โดยเฉพาะในรูปแบบที่เคลื่อนไหวของชิ้นส่วน

“ฉันต้องการจับม้าตัวหนึ่งได้อย่างสมบูรณ์แบบ” เธอกล่าว “สำหรับสิ่งนี้ ฉันสแกนม้าตัวหนึ่ง 2 ครั้ง การสแกน 1 ครั้งรวมทุกอย่าง ยกเว้นหัว และหัวถูกสแกนแยกกัน”

การถ่ายโอนข้อมูลและการประมวลผลจะเริ่มขึ้นทันทีที่การสแกนเสร็จสิ้น

วิธีจัดการกับการสแกนม้า

เมื่อเธอบอกเราเกี่ยวกับกระบวนการที่เธอทำ Kjellmark กล่าวว่าก่อนอื่นเธอจะดูข้อมูลทั้งหมดใน Artec Studio “ดูข้อมูลการสแกนและดูเฟรมต่าง ๆ ทั้งหมด เช่น มี 1,524 เฟรมที่ด้านเดียวของม้า จากนั้นคุณจะเห็นลำดับราวกับว่าเป็นภาพเคลื่อนไหว บางส่วนไม่สำคัญ ดังนั้นคุณสามารถลบออกได้ตั้งแต่แรก”

ดำเนินการตามขั้นตอนนี้ต่อไปสำหรับการสแกนแบบต่าง ๆ และส่วนต่าง ๆ ของม้า จากนั้นจัดแนวพวกมัน

ไม่เพียงแค่การจัดตำแหน่งของ Artec Studio เท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือ “Sharp Meshing” ที่พิสูจน์แล้วว่าเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับโครงการนี้ “ด้วย Sharp Meshing Tool คุณสามารถมองเห็นทุกสิ่งได้อย่างแท้จริง” เธอกล่าว “ถึงจะสั้นแต่ก็เกี่ยวกับขนนุ่มและกล้ามเนื้อของม้า”


ด้วยการใช้คุณสมบัติต่าง ๆ ของ Artec Studio กับข้อมูลการสแกน 3D ที่บันทึกไว้ เราได้ผลลัพธ์ที่ Kjellmark กำลังมองหา

นอกจาก “sharp meshing” แล้ว Kjellmark ยังใช้ “high speed meshing” กับข้อมูลอีกด้วย เธอกล่าวว่าความง่ายในการใช้งานของ Artec Studio ทำให้เกิดโอกาสอันน่าประหลาดใจสำหรับงานศิลปะ ด้วยความสามารถในการจัดตำแหน่งชิ้นส่วนด้วยตัวเอง คุณสามารถสร้างแบบจำลองได้มากมายจากการสแกนเพียงครั้งเดียว สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้ข้อมูลการสแกนม้าในเชิงศิลปะ

“เมื่อข้อมูลพร้อมแล้ว เราก็สามารถทำ 2-3 สิ่งกับโมเดลม้าได้” Kjellmark กล่าว “ขั้นแรก ให้พิมพ์ 3D พิมพ์ม้าทั้งตัวรุ่นเล็กเพื่อดูการทำงานจริงสำหรับโมเดลที่สมบูรณ์แบบ”

เมื่อเสร็จแล้ว ก็ถึงเวลาแบ่ง, ขยาย หรือพิมพ์โมเดล 3D แบบเต็มให้ใหญ่ขึ้น ในเวลาเดียวกัน แบบจำลองที่สมบูรณ์จะถูกส่งไปยังเพื่อนร่วมงานที่ทำงานด้วย Qualysis ซอฟต์แวร์จับภาพการเคลื่อนไหว ช่วยให้พวกเขาจัดการข้อมูล 3D ของม้าด้วยข้อมูลการจับการเคลื่อนไหวที่บันทึกไว้ จากนั้นใช้ซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า Maya เนื่องจากโมเดล 3D นี้ตั้งอยู่บนจุดจับการเคลื่อนไหว จึงรวมข้อมูลการจับการเคลื่อนไหวเข้ากับข้อมูลการสแกน

ข้อมูลการจับการเคลื่อนไหวจะถูกรวมเข้ากับข้อมูลการสแกน 3D ของโมเดลสุดท้าย

ทำให้เคลื่อนไหว


ม้าสวีเดนตัวนี้คุ้นเคยกับ Artec Leo

โปรเจ็กต์การสแกน 3D ส่วนใหญ่พยายามทำให้วัตถุใกล้เคียงกับสภาพดั้งเดิมมากที่สุด แต่นี่ไม่ใช่กรณีที่มีการจัดนิทรรศการที่จะเกิดขึ้น เนื่องจากพวกเขาจะใช้ข้อมูลการสแกนเพื่อวัตถุประสงค์เชิงสร้างสรรค์ การใช้ซอฟต์แวร์ร่วมกันในครั้งนี้ทำให้ม้ามีที่ว่างทั้งในโลกจริงและโลกดิจิทัล ที่ซึ่งม้าสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ยืนขึ้นบนขาหลังและวิ่ง

ข้อมูลนี้สามารถประมวลผลแล้วเรียกใช้หรือซ้อนทับเพื่อสร้างรูปปั้นม้ายักษ์ขนาดเท่าของจริง สามารถทำได้ในทุกขั้นตอนของม้าที่ยืนบนขาหลัง วิ่งเหยาะ ๆ หรือวิ่งเร็ว



หลังจากการสแกนเสร็จสิ้น ม้าก็เคลื่อนไหวทีละเฟรมและเริ่มเคลื่อนไหว

จนถึงตอนนี้ การสแกนม้าสิ้นสุดลง แต่ Kjellmark จะดำเนินการแสดงต่อไปในเดือนเมษายน 2022 และเธอยังคงมีความคิดมากมายที่สื่อ 3D ทำให้เป็นไปได้

เป็นไปได้ไหมที่จะจัดนิทรรศการอื่น? แล้วการฉายแบบจำลอง 3D ของม้าทั้งตัวในบ้านเป็นภาพโฮโลแกรมล่ะ Kjellmark ศิลปินผู้ทะเยอทะยานกล่าวว่า “ฉันไม่ได้ลอง แต่ฉันคิดเรื่องนี้มาหลายปีแล้ว”

สำหรับ Larsson โครงการนี้เป็นการสาธิตฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของ Artec ที่ดีที่สุด

“แล้วการผสมผสานอันทรงพลังของวิศวกรรมกับอัลกอริธึมของ Artec Studio และการใช้ฮาร์ดแวร์ที่ดีจริง ๆ ล่ะ” เขากล่าว “เรียกได้ว่าเป็นความมหัศจรรย์ของ Artec 3D อีกต่อไปแล้ว”