背景介紹

在以往的概念中，真人雕像（立體影像）一直是名人、明星的專(zhuān)屬物，往往是靠藝術(shù)大師的手工制作，人像的相似度完全由制作者的手藝和經(jīng)驗(yàn)積累，耗人耗時(shí)，價(jià)值昂貴令人望而卻步。現(xiàn)在，我們可以通過(guò)三維掃描的方式對(duì)人體進(jìn)行3D掃描，再將點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行建模優(yōu)化處理，最后以3D打印的方式出成品，其所呈現(xiàn)的效果更真實(shí)、具有靈魂。用三維數(shù)字化掃描是最直接的個(gè)性化人體建模的方式，根據(jù)三角測(cè)量學(xué)原理， 掃描設(shè)備能在幾秒鐘內(nèi)采集數(shù)十萬(wàn)個(gè)特征的深度和反射樣品的三維點(diǎn)云和紋理信息。其步驟是先對(duì)三維點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，如除噪、補(bǔ)洞等，再利用圖形學(xué)方法進(jìn)行點(diǎn)云三角化，最后通過(guò)網(wǎng)格優(yōu)化策略得到適當(dāng)精度的人體模型。

客戶(hù)介紹

本案例中，我們以上海道行武館陳華館長(zhǎng)的劍道型為原型，進(jìn)行三維掃描并3D打印成像。

陳華館長(zhǎng)：跆拳道黑帶五段、武術(shù)五段、劍道二段，獲散打、劍道、八極拳、太極拳、短兵多項(xiàng)全國(guó)比賽冠軍……

滬敖很榮幸能為這樣的武術(shù)大家留下珍貴的立體影像。

項(xiàng)目實(shí)施流程

1、選擇合適的場(chǎng)地和燈光，整理好人物的服飾細(xì)節(jié)，做好前期掃描的準(zhǔn)備。

2、本次我們使用彩色手持三維掃描儀iReal2s進(jìn)行掃描，在掃描過(guò)程中我們先掃描了手部和頭部這些容易晃動(dòng)的部位以避免數(shù)據(jù)分層，對(duì)于竹劍、頭部面罩則使用手持激光三維掃描設(shè)備確保更好精度。

歡迎您點(diǎn)擊上圖查看iReal2S詳細(xì)參數(shù)

iReal2S是三維掃描人體的好選擇，紅外光不晃眼，色彩紋理高清細(xì)膩，掃描完整人體僅需幾分鐘，對(duì)模特十分友好。iReal2S三維掃描儀是采集三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、生成STL網(wǎng)格文件的高效、便捷的技術(shù)手段，之后只要將標(biāo)準(zhǔn)的STL格式模型文件輸入3D打印機(jī)，就可以通過(guò)切面處理逐層打印，形成我們所需的模型。

3、RealViewer軟件既可用于數(shù)據(jù)采集也可完成后期采集點(diǎn)云自動(dòng)化的處理和去噪和封裝的工作，不需要更換軟件。

整體模型

手部細(xì)節(jié)

發(fā)絲細(xì)節(jié)

對(duì)輸出的網(wǎng)格模型進(jìn)行細(xì)節(jié)優(yōu)化和切片，即可用于3D打印。（最終成品節(jié)后見(jiàn)）

展望

現(xiàn)代制造業(yè)市場(chǎng)正從單品種、大批量、周期長(zhǎng)向多品種、小批量、周期短的方向發(fā)展。同時(shí)， 新技術(shù)的發(fā)展速度超出了人們的想象，市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)以個(gè)性化定制來(lái)滿(mǎn)足消費(fèi)者需求的年代。

同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)取得持續(xù)不斷地進(jìn)步，人們物質(zhì)生活越來(lái)越富裕，在享受計(jì)算機(jī)給生活帶來(lái)的各種便捷的同時(shí)，也向計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用技術(shù)提出了更高的要求。人們不再只滿(mǎn)足于一種在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的各種虛擬人像模型，而向往一種實(shí)實(shí)在在的有關(guān)人像的產(chǎn)品。因此，一類(lèi)與人像有關(guān)的個(gè)性化定制產(chǎn)品，如個(gè)性化人像禮品、三維人像雕塑、真人浮雕、手辦等，稱(chēng)為個(gè)性化定制人像產(chǎn)品，正逐漸形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。

個(gè)性化定制人像產(chǎn)品的關(guān)鍵問(wèn)題之一是人像三維建模。如何獲取逼真的三維人像模型是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及先進(jìn)制造技術(shù)等領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。人像三維建模最直接的方法是利用三維掃描設(shè)備獲取人像的三維點(diǎn)云。（滬敖恰好很專(zhuān)業(yè)，已為多個(gè)知名品牌、雜志等做過(guò)相關(guān)項(xiàng)目服務(wù)，如果您有需求，歡迎您隨時(shí)和我們聯(lián)系）

通過(guò)三維掃描的方式，我們可以為如下幾種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持：

01、個(gè)性化人像工藝品制作

例如本案例中，我們?yōu)樯虾５佬形漯^陳華館長(zhǎng)定制的人像是為了紀(jì)念特殊日子而做的三維人像藝術(shù)品。

常規(guī)的照相、攝影均只能產(chǎn)生平面效果，不夠生動(dòng)、真實(shí)， 個(gè)性化定制人像產(chǎn)品可彌補(bǔ)這些缺憾。同時(shí)，個(gè)性化定制真人工藝品能跨越地域限制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)對(duì)真人圖像進(jìn)行數(shù)字化建模和協(xié)同修改，模特可以首先檢查產(chǎn)品數(shù)字化模型效果，直至滿(mǎn)意后再進(jìn)行后續(xù)成品加工，產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。

02、雕塑制作

三維雕塑包括石雕、木雕、泥雕等類(lèi)型，主要是為歷史人物、現(xiàn)代偉人各等領(lǐng)域明星人物制作的雕像。目前其制作方法均是靠藝術(shù)大師的手工制作，人像的相似度完全由制作者的手藝和經(jīng)驗(yàn)積累，一旦雕塑成型，難以修改。因此， 產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。通過(guò)三維掃描的方式可為大型雕塑制作提供虛擬模型，若模型相似度低， 可進(jìn)行計(jì)算機(jī)修改，直至虛擬模型質(zhì)量達(dá)到要求；再通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)量虛擬模型，  獲得每個(gè)特征的具體尺寸，制作者便可按照虛擬模型尺寸按樣制作，從而可保證雕塑成品質(zhì)量。

03、頭盔或面具的設(shè)計(jì)

部隊(duì)軍事裝備、航天航空裝備、車(chē)輛（如摩托車(chē)、賽車(chē)）裝備、消防、礦山、  冶金和化工等特殊行業(yè)的作業(yè)人員都需要頭盔或面具產(chǎn)品，那么如何設(shè)計(jì)出更符合人員佩戴、舒適度較高的產(chǎn)品，這對(duì)人像三維建模技術(shù)及其個(gè)性化定制人像產(chǎn)品提出了更高的要求。

04、虛擬人物建模

在三維電影制作、三維視頻游戲、虛擬社區(qū)、即時(shí)通訊等虛擬環(huán)境應(yīng)用中，個(gè)性化人像三維建模技術(shù)有著舉足輕重的作用。通過(guò)三維掃描的方式，可設(shè)計(jì)出更加逼真的虛擬人物模型，并且可為特技效果提供真實(shí)的人物模型。

05、3D掃描、3D打印手辦

隨著互聯(lián)網(wǎng)和動(dòng)漫游戲產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，手辦逐漸成為了網(wǎng)絡(luò)熱詞，”手辦”被用作所有收藏性人物模型的泛稱(chēng)。根據(jù)傳統(tǒng)的手辦制作工藝，需要需要對(duì)模型進(jìn)行正向的三維建模，再到工廠進(jìn)行開(kāi)模，開(kāi)模一般流程復(fù)雜，難度很高，模具的制造精度也很難控制，因此價(jià)格一般都比較昂貴。

近幾年隨著3D打印技術(shù)普及，手辦模型制作從傳統(tǒng)手工開(kāi)始轉(zhuǎn)為智能化生產(chǎn)，將所需角色通過(guò)3D建模后輸入3D打印機(jī)，只需短短幾個(gè)小時(shí)就可以得到一個(gè)精細(xì)度極高的高質(zhì)量手板模型，適用于小批量生產(chǎn)和個(gè)性化定制，且綜合成本也更低。

三維掃描技術(shù)可以快速掃描實(shí)體從而便捷又準(zhǔn)確的獲得實(shí)體的數(shù)字化三維模型，從而降低了建模的難度，大大得節(jié)約了成本，3D打印的優(yōu)勢(shì)則在于避免手辦開(kāi)模的成本和周期。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，為客戶(hù)提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個(gè)微米到幾個(gè)厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項(xiàng)目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車(chē)、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計(jì)、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測(cè)、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測(cè)繪、形變監(jiān)測(cè)、3D打印等技術(shù)方案。