Artec 3D
Artec 3D' — разработчик и производитель оборудования и программного обеспечения для 3D-сканирования.[1][2] Artec 3D — международная группа компаний с головным офисом в Люксембурге и дочерними организациями в США (г. Санта-Клара) и России (г. Москва). Продукты и услуги Artec 3D применяются в широком диапазоне областей, включая инженерию, здравоохранение, СМИ, компьютерное моделирование, образование, индустрию развлечений, моду и сохранение культурного наследия.[3][4][5][6][7] В 2013 г. компанией Artec 3D была создана система для 3D-сканирования человека в полный рост под названием Shapify.me, которая позволяет создавать фигурки людей, то есть их трёхмерные портреты.[8][9][10][11][12][13]
Artec 3D | |
---|---|
Тип | частная компания |
Расположение | Люксембург |
Продукция | Оборудование и программное обеспечение для трехмерного сканирования |
Сайт | artec3d.com |
Технология
3D-сканеры улавливают геометрию поверхности объекта и воспроизводят его в трёхмерной цифровой модели. В конструкции 3D-сканеров Artec применяется технология структурированной подсветки.[14] Проекция света ложится на сканируемый объект, формируя многочисленные параллельные лучи. А с помощью сетчатой проекции сканеры способны уловить искривление или деформацию поверхности под любым углом, а затем по методу триангуляции вычислить расстояние до определённых точек на объекте. Полученные трёхмерные координаты служат для создания цифровых копий реальных объектов.[15] В 3D-сканерах, в частности в сканерах Artec, используются синяя либо белая подсветка.[16] Цвет подсветки зависит от применяемой технологии и не влияет на процесс работы сканера.[15]
Оборудование
Eva
Eva — портативный цветной 3D-сканер, выпущенный в 2012 г.,[17] способен улавливать и обрабатывать до двух миллионов точек в секунду. Этот сканер разработан для средних и крупных объектов. Площадь сканирования — 214×148 мм на ближайшем расстоянии, и 536×371 мм на дальнем расстоянии. 3D-разрешение — до 0,5 мм.[18] Сканер Eva способен работать на расстоянии от 0,4 мм до 1 м от объекта с частотой до 16 кадров в секунду.[14] Доступные форматы экспорта 3D-модели включают OBJ, PLY, WRL, STL, AOP, ASCII, PTX, E57 и XYZRGB. Сканер Eva не требует прогрева, что позволяет начать работу сразу после включения.[14]
Spider
Spider — портативный цветной 3D-сканер, выпущенный в 2013 г., разработан для сканирования с высоким разрешением небольших объектов сложной формы.[19] 3D-разрешение — 0,1 мм и точность — до 0,05 мм. Spider не требует нанесения маркеров или отметок на поверхность объекта. Для достижения максимальной точности сканирования он нуждается в прогреве в течение 30 минут после включения. Полученные данные можно экспортировать в большом количестве форматов, в том числе OBJ и STL.[19]
Space Spider
Space Spider — портативный цветной 3D-сканер, выпущенный в 2015 г. Space Spider работает на синей светодиодной подсветке,[20] обладает 3D-разрешением до 0,1 мм и точностью 0,05 мм. Рабочее расстояние — от 170 мм до 350 мм.[14] Space Spider был изначально разработан для использования на Международной космической станции, благодаря чему он отличается сверхсовременной системой контроля температуры для предотвращения перегрева — частой проблемы электронных устройств, работающих в условиях космоса.[18] Для достижения максимальной точности сканеру требуется трёхминутный период прогрева. При этом он способен поддерживать максимальный уровень точности в течение нескольких часов непрерывного использования.[14]
Ray
Ray — портативный лазерный 3D-сканер, разработанный для детализованной оцифровки крупных объектов и территорий с расстояния до 110 метров[21]. Выпущенный в 2018 году Ray сканирует с субмиллиметровой точностью (до 0,7 мм) и минимальным уровнем шума, что существенно сокращает процесс постобработки[22]. Artec Ray подходит для реверс-инжиниринга и контроля качества, а также сохранения культурного наследия. Устройство работает как в помещении, так и на открытом воздухе[23]. Этот компактный (до 5 кг) и мобильный лидар оснащен аккумулятором, позволяющим сканировать на протяжении 4 часов без подзарядки[24]. Цветопередача обеспечивается за счет двух интегрированных объективов 5Мп. Сканы создаются непосредственно в программе Artec Studio, предлагающей широкий выбор инструментов постобработки. 3D-снимки также можно экспортировать в Geomagic Design X, если требуются дополнительные опции редактирования[25]. Сканером Ray можно управлять удалённо посредством iPhone или iPad с помощью установленного приложения Artec Remote (Wifi). Приложение позволяет осуществлять предварительный просмотр, выбирать один или несколько участков изображения, сканировать и сохранять данные на карте SD, а также менять настройки сканирования и проверять состояние аккумулятора и сканера[26].
Shapify Booth
Shapify Booth — кабина для автоматического 3D-сканирования человека в полный рост, выпущенная в 2014 г., которая оснащена четырьмя портативными сканерами Artec и стационарной платформой. 3D-сканеры вращаются вокруг человека и производят 700 снимков за 12 секунд. Затем из полученных данных в течение примерно пяти минут автоматически создается цельная готовая к печати полноцветная 3D-модель.[27][28][29][30] Кабина Shapify Booth доступна для приобретения или аренды по всему миру.[30]
Broadway 3D
Broadway 3D — это биометрическая система распознавания лица человека, разработанная компанией Artec 3D под брендом Artec ID.[31] Устройство оборудовано системой трёхмерного распознавания мельчайших деталей поверхности лица с точностью до долей миллиметра. Система затрачивает менее одной секунды на сканирование лица и около двух секунд на обработку полученной информации. Broadway 3D действует на расстоянии от 0,8 до 1,6 м и может распознать до 60 человек в минуту.[32] Эта технология использовалась в Международном аэропорту г. Сочи для усиления безопасности в период проведения Зимней Олимпиады 2014 года.[31]
Leo
Leo — эргономичный портативный цветной 3D-сканер со встроенной технологией автоматической обработки данных, вышедший на рынок в 2018 году. Leo оснащен сенсорным экраном, который позволяет наблюдать за ходом построения 3D-реплики объекта в реальном времени. Вращая или приближая модель на экране, пользователь может проверить, все ли участки поверхности были охвачены во время сканирования, поскольку съемку объекта целиком можно произвести в один приём. С рабочим расстоянием 0,35 — 1,2 м Leo является профессиональным высокоскоростным сканером, который разработан для считывания практически любых объектов — от мелких запчастей до крупных территорий — например, место преступления или крупный станок. Угловое поле зрения сканера — 38,5 × 23°, объём считывания 160 тыс. см3[33]. Скорость сбора данных — до 3 млн точек в секунду. Leo не нуждается в маркерах и способен эффективно работать как в условиях яркого дневного света, так и абсолютной темноте. Leo полностью беспроводной и мобильный, не требует кабелей. Карта памяти SSD позволяет сканировать неограниченное количество раз. Leo создан на платформе NVIDIA® Jetson™[34] с процессором TX1 Quad-core ARM® Cortex-A57 MPCore, графическим процессором NVIDIA Maxwell™ 1 TFLOPS, ядрами 256 NVIDIA® CUDA®. Сканер Leo оборудован встроенной девятиосевой инерциальной системой, включающей акселерометр, гироскоп и компас, поэтому он всегда знает о своём относительном положении в пространстве.
Micro
Micro — это автоматический настольный 3D-сканер, позволяющий получать цифровые копии предметов небольшого размера. Модель выпущена на рынок в 2019 году. Две камеры Micro передают текстуру и геометрию объекта и синхронизированы с поворотным двухосевым механизмом, на котором можно расположить предметы размером до 90 мм x 60 мм x 60 мм. Благодаря технологии синей светодиодной подсветки сканер Micro работает с 3D-точностью до 10 микрон. Полученные сканы экспортируются в популярные форматы, включая STL, OBJ, and PTX.[35] Подготовка к работе: просто зафиксируйте объект на платформе для сканирования, выберите один из множества предустановленных или собственных сценариев для оцифровки и приступайте к съемке. Сканер Micro получил признание в сферах контроля качества и реверс-инжиниринга объектов небольшого размера, поэтому идеально подходит для работы в таких областях, как стоматология и ювелирное дело.[35]
Программные продукты
Artec Studio
Artec Studio — это программа для 3D-сканирования и постобработки. Получаемые данные формируют сканы, которые затем обрабатываются и совмещаются, образуя 3D-модель. Программа Artec Studio оснащена полностью автоматизированным режимом постобработки «Автопилот», в котором пользователю задаётся ряд вопросов о характеристиках отсканированного объекта и на основании ответов предлагается вариант автоматической обработки данных.[36][37] Режим «Автопилот» совмещает сканы в системе координат, выбирает оптимальный алгоритм постобработки, выделяет необходимые данные и удаляет поверхности, служившие фоном или основой при сканировании.[38][39] По завершении построения модели данные сканированния можно непосредственно экспортировать в 3D Systems Geomagic Design X и SOLIDWORKS для последующей обработки в САПР.[36]
Artec ScanApp
Artec ScanApp — это программа для Mac OS X (с поддержкой El Capitan & Yosemite), которая позволяет передать 3D-данные со сканера Artec Eva на компьютеры Macintosh.[40] Полученные с помощью ScanApp данные можно обрабатывать в этой программе либо экспортировать на компьютер с операционной системой Windows для дальнейшей работы в Artec Studio.[38][41]
Сферы применения
Портативные сканеры и программные продукты компании Artec 3D применяются во многих сферах. Ниже приведены некоторые примеры их использования:
Промышленное производство. Создание цифровых 3D-моделей:
- водопроводных труб британской компанией Thames Water, осуществляющей водоснабжение и водоотведение, для оценки состояния труб и планирования профилактических работ;[44][45]
- днищ автомобилей для изготовления индивидуальных ковриков компанией Nika Holding — производителем автомобильных аксессуаров на заказ.[5]
Здравоохранение. Изготовление:
- защитных шлемов для детей с позиционной плагиоцефалией компанией London Orthotic Consultancy — производителем индивидуальных ортопедических приспособлений;[46]
- индивидуальных протезов и ортопедических аппаратов;[47]
- лицевых до- и послеоперационных масок для эстетической, пластической или челюстно-лицевой хирургии.[48]
Наука и образование. Помощь в исследованиях, оцифровка:
- ископаемых останков крокодила, слона и гигантской черепахи возрастом около 1,8 млн лет, найденных вблизи озера Туркана на севере Кении Луизой Лики и группой ученых Института Турканского бассейна;[49]
- 55 3D-моделей вымирающих видов птиц, включая могильника, орлана-белохвоста и мохноногого сыча, с помощью ресурса 3D-печати Threeding;[50]
- 500 объектов культурного наследия (в их числе ступенчатый колодец Рани-ки-Вав в Индии и Монумент Вашингтону), а также коллекции ассирийских рельефов Британского музея в сотрудничестве с международной некоммерческой организацией CyArk;[51]
- коллекций исторических и религиозных артефактов Музея Стара Загора, окружных исторических музеев городов Варна и Перник, а также Национального музея военной истории Болгарии — в сотрудничестве с Threeding;[52][53]
- ископаемых скелетов Homo naledi в системе пещер Восходящая звезда вблизи г. Йоханнесбург в Африке (Университет Витватерсранда);[54]
- черепов коровы, оленя, лисы, рыси и человека для создания интерактивного музея черепов в Лаборатории визуализации Государственного Университета Сент-Клауда (St. Cloud State University) в штате Миннесота, США, для изучения преподавателями и студентами объектов, слишком хрупких для непосредственного контакта;[55]
- исторических находок студентами 11-го и 12-го курсов гавайского института Mid-Pacific Institute в рамках работы по курсу музееведения.[56]
Искусство и дизайн. Сканирование:
- президента США Барака Обамы для создания первого в мире бюста президента, изготовленного с помощью технологии 3D-печати;[57]
- вылепленной головы динозавра для кинофильма «Мир юрского периода» с целью свободного масштабирования;[58]
- Стивена Кольберта для создания его цифрового клона в рекламном ролике бренда Wonderful Pistachios, транслируемого во время проведения Суперкубка 2016 года;[59]
- телеведущего Ларри Кинга, бывшего президента компании Marvel Comics Стэна Ли и американского автора и исполнителя, а также актрисы Кристины Милиан — для изготовления их статуэток компанией CoKreeate.[60]
Примечания
- Millsap, Bridget Artec & 3D Systems Team Up to Offer 3D Scanning Hardware & Software Packages . 3DPrint.com. MecklerMedia Corporation.
- Gangal, Sanjay Andrei Vakulenko, Chief Business Development Office Artec 3D . MCADCafe. Дата обращения: 10 февраля 2016.
- Hart, Michael St. Cloud State Equips Visualization Lab With 3D Scanners . Campus Technology. Public Sector Media Group.
- Lewis, Tanya Zombies and Prosthetic Limbs? The Many Uses of 3D Scanners . Live Science. Purch.
- Benton, Brian Reverse Engineering 101 (недоступная ссылка). Desktop Engineering. Peerless Media. Дата обращения: 1 февраля 2017. Архивировано 6 августа 2016 года.
- Main, Douglas 3-D Scanning Comes to the Doctor, and the Paleontologist, and the Fashion Runway . Newsweek. Newsweek LLC.
- Boyle, Alan How 3-D Scanners and 3-D Printers Unlock Prehistoric Secrets . NBCNews.com. NBC.
- Mearian, Lucas 3D full-body scanning booth to create custom figurines . ComputerWorld. Computerworld, Inc..
- McCue, T.J. The Ultimate Selfie From Shapify.me . Forbes.
- Scharr, Jill Capture '3D Selfies' with Shapify Booth . Tom's Guide. Purch.
- Harding, Xavier HOW I MADE A 3D-PRINTED FIGURINE OF MYSELF . Popular Science. Bonnier Corporation. Дата обращения: 10 февраля 2016.
- Chan, Marcus First Selfies, Now Shapies? Scanning Booths Capture the Moment in 3-D . Bloomberg Business. Дата обращения: 10 февраля 2016.
- Wei, William This machine lets you take 3D selfies and it's already a big hit in the UK . Business Insider. Дата обращения: 10 февраля 2016.
- Dean, Al Review: Artec Eva & SpaceSpider . Develop 3D. X3DMedia. Дата обращения: 8 апреля 2016.
- Knicker, Mike 3D Scanning Basics: How Structured Light Scanning Works . QPlusLabs. Дата обращения: 8 апреля 2016.
- Nutt, Amy Fossils point to new species of human kin . The Gazette. Дата обращения: 8 апреля 2016.
- Eva 3D Scanner delivers accurate color and structure data without markers . 3ders.org. Дата обращения: 19 апреля 2016. Архивировано 5 мая 2016 года.
- Holmes, Stephen 3D Scanners . Develop3d.com. X3DMedia. Дата обращения: 11 апреля 2016.
- Johnson, Nancy Spurling Spider 3D Scanner Targets Small, Intricate Objects . Cadalyst. Дата обращения: 13 апреля 2016.
- Rowe, Jeff SolidWorks 2015 Best of Show Hardware and Software . MCAD Café. Дата обращения: 13 апреля 2016.
- Sam Davies. Artec 3D introduces Artec Ray 3D scanner for large object digitisation (англ.). TCT Magazine (21 марта 2018). Дата обращения: 4 апреля 2019.
- Industrial Machinery Digest. Exact Metrology Introduces Artec Ray Laser Scanner (англ.). Industrial Machinery Digest (25 апреля 2018). Дата обращения: 4 апреля 2019.
- Artec announces new 3D Ray lidar for AEC & reverse engineering, new Geomagic integration (англ.). SPAR 3D (27 апреля 2018). Дата обращения: 4 апреля 2019.
- New Artec Ray 3D scanner lets you digitize large-scale objects with the touch of a button (англ.). 3ders.org. Дата обращения: 4 апреля 2019.
- DEVELOP3D, X3D Media Ltd 465C Hornsey Road, 1st floor, Unit 7, London N19 4DR. DEVELOP3D blog - Artec 3D launch Ray: A LiDAR scanner (англ.). DEVELOP3D. Дата обращения: 4 апреля 2019.
- Artec Remote (англ.). App Store. Дата обращения: 4 апреля 2019.
- Tepper, Fitz Artec 3D at CES 2016 . TechCrunch. Дата обращения: 11 апреля 2016.
- Sheldon, Andrew Tom the Builder: Personalized 3-D Printing helps Kaps create individual, lifelike figures . NJBiz.com. Дата обращения: 11 апреля 2016.
- Wei, William This machine lets you take 3D selfies and it’s already a big hit in the UK . Business Insider. Дата обращения: 11 апреля 2016.
- Grunewald, Scott Watch Me Get 3D Scanned in Full Color at the Artec Group’s Shapify Booth . 3D Printing Industry. Дата обращения: 13 апреля 2016. Архивировано 25 апреля 2016 года.
- 3D face recognition for International Sochi Airport . Planet Biometrics. Дата обращения: 11 апреля 2016.
- Spenser, T’ash Artec ID introduces new 3D facial recognition technology . Biometric Update. Дата обращения: 11 апреля 2016.
- Wireless Handheld 3D Scanner | Artec Leo | Best 3D Scanning Solutions . www.artec3d.com. Дата обращения: 16 августа 2019.
- Lazaar Louis. NVIDIA Jetson Enables Real-time VR Content Creation | NVIDIA Blog (англ.). The Official NVIDIA Blog (8 марта 2017). Дата обращения: 16 августа 2019.
- Настольный 3D-сканер Artec Micro | Лучшее решение для мелких объектов . Профессиональные решения для 3D-сканирования | Artec3D. Дата обращения: 1 апреля 2020.
- Scott, Clare A Preview of Artec 3D's Studio 11 Software for the Masses at RAPID 2016 . 3DPrint.com. 3DR Holdings. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Maxey, Kyle Artec 3D Updates Its 3D Scanning Studio . Engineering.com. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Holmes, Stephen First Look: Artec Studio 11 - automation added to 3D scan post processing . DEVELOP3D. X3DMedia. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Wong, Kenneth Space Spider and Artec Studio 11 with Autopilot: 3D Scanning Made Easy . Desktop Engineering. Peerless Media. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Hall, Nick Artec 3D releases Studio 11 scanning suite . 3D Printing Industry. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Cross, Tony Artec ScanApp beta (недоступная ссылка). GoodReports.biz. Дата обращения: 31 августа 2016. Архивировано 20 сентября 2016 года.
- Scanning SDK Adapts Software For Use With Handheld 3D Scanners . Electronic Design. Penton. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Millsaps, Bridget Researchers Combine Robotics & Artec Spider for Unrivaled 3D Scanning of Complex Shapes . 3DPrint.com. 3DR Holdings. Дата обращения: 31 августа 2016.
- Fitness Test for Old Water Pipes. . World Water. Дата обращения: 22 апреля 2016.
- How to Assess Aging Pipes. (недоступная ссылка). Product Design & Development. Дата обращения: 22 апреля 2016. Архивировано 21 января 2017 года.
- Patient Information . The London Orthotics Consultancy. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Pederson, Amanda Ottobock reselling Artec 3-D scanners for prosthesis manufacturing . Medical Device Daily. Дата обращения: 25 апреля 2016.
- Changing the Face of Plastic Surgery (недоступная ссылка). Desktop Engineering. Дата обращения: 25 апреля 2016. Архивировано 16 августа 2016 года.
- Giant fossil gets renewed life with 3D scans . Fox News. Дата обращения: 22 апреля 2016.
- Hodgkins, Kelly 3D printing companies work to preserve over 55 species of endangered birds . Digital Trends. Дата обращения: 7 апреля 2016.
- Artec Group and CyArk have partnered to preserve cultural heritage . Disruptive Magazine. Дата обращения: 13 июля 2016.
- Millsaps, Bridget CyArk 500 Challenge Gains Momentum in Preserving Cultural Heritage with Artec 3D Scanning Technology . 3DPrint.com. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Millsaps, Bridget Threeding & Artec 3D Team Up to Scan Hundreds of Greek Artifacts from Private Collection . 3DPrint.com. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Homo Naledi Species Discovery in South Africa Documented with 3D Scanner . 3Printr.com. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Hart, Michael St. Cloud State Equips Visualization Lab With 3D Scanners . Campus Technology. Дата обращения: 22 апреля 2016.
- Museum Studies . Mid-Pacific Institute. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Milkert, Heidi Barack Obama Has Become the First President to be 3D Scanned and Printed . 3DPrint.com. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Legacy Effects Uses Artec’s 3D Scanners to Recreate Dinosaurs . 3Printr.com. Дата обращения: 19 июля 2016.
- Duffy, Kaylie The Art of Creating Clones with Additive Manufacturing (недоступная ссылка). Product Design & Development. Дата обращения: 19 июля 2016. Архивировано 21 января 2017 года.
- Grunewald, Scott For California-Based CoKreeate 3D Scanning and 3D Printing is a Family Affair . 3DPrint.com. Дата обращения: 19 июля 2016.