利用3D模型处理软件优化HandySense 3D扫描仪的模型文件质量

2020-11-12 18:00:20 anet 5

  爱能特HandySense手持式3D扫描仪自上市以来,因其稳定的性能和简洁易用的操作界面而备受用户好评。我们也发现,仍有一部分用户对HandySense配套使用的图像处理软件不甚了解。下面,我们就来详解如何利用3D Model Process软件对3D扫描文件进行图像融合和细节优化处理,获得更加优质的3D打印用模型文件。

  首先,打开桌面上的3D Model Process件,我们可以看到该软件的操作界面主要分为左侧的功能导航栏和右侧的图像显示区,其主要功能为处理(Process)和融合(Merge)。在Process界面时,细分功能自上而下分别为Model,Mesh,Clip,Fill Hole,Smooth,Undo,Mirror和Export按钮。

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  如图所示,在Process界面时,Process按钮显示为浅灰色,而Merge按钮则为深灰色

一、3D扫描文件融合功能

  通常情况下,我们在使用HandySense手持3D扫描仪时往往受制于客观条件需要对目标物体进行多次扫描。这个时候我们就要用到3D Model Process中的Merge即图像融合功能了。当然,在开始之前,我们一定要确保需要融合的两个3D扫描文件在某些部位具备较高的相似度,这样3D Model Process软件才能进行匹配识别并将它们成功融合。

  点击导航栏底部的融合(Merge)按钮,顶部的Model和Mesh按钮变更为Model 1和Model 2,下面的功能按钮也相应变更为Marker Align,Align和Merge按钮。

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  分别点击Model 1和Model 2并添加需要融合的两个3D扫描文件。

  点击Model按钮,会弹出Local models和Cloud models两个选项,分别用于打开本地文件和云端文件。

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  这里我们以融合两个本地3D扫描人脸文件为例。

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  点击Align按钮,软件开始自动匹配两个3D模型的相似处并进行融合。

  注意:融合过程中,所有按钮呈灰色,融合成功后按钮自动恢复成蓝色。

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  以上是自动融合后获得的相对完整的3D人脸模型

  融合完成后,我们也可以通过点击Undo按钮以撤销上述操作。

  勾选当前界面Marker Align前的方框,我们将启动参照点融合功能。此时Align Marker下方的Align按钮自动变更为Mark按钮。

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  点击Mark按钮,我们将开始选取融合参照点。

  我们在左边人脸上选取位置特征比较明显的参照点1,然后在右边人脸相同部位选也取参照点1。

  重复以上步骤,选取至少3个(或以上)的融合参照点。

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  点击Merge按钮并等待软件自动完成人脸图像融合。

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  融合的时间取决于文件扫描精度和相似度,请尽量确保融合参照点位置的对应精度以获得最优的融合效果。若效果不佳,我们可以重复以上步骤直到获得最佳的融合效果为止。

  获得满意的融合文件后,点击Export来导出并保存3D文件。

二、3D扫描文件处理功能

  我们看到,融合后的3D文件整体特征还是非常完善的,但在一些细节部位仍有缺失。接下来我们就要利用Process即图像处理功能来对3D扫描文件进行细节优化处理了。

  如我们前面提到的那样,Process界面有Model,Mesh,Clip,Fill Hole,Smooth,Undo,Mirror和Export按钮,即添加模型文件、融网、裁剪、补洞、平滑处理、撤销、镜像和文件导出功能。

  这里我们以上面融合而成的3D模型文件为例,详细讲解一下各个图像处理按钮的具体功能过。

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  点击Model按钮,导入之前融合的3D模型文件。

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  将文件放大后,我们能看到该人脸实际上是无数的云点图像,并没有形成完整的面。

  点击Mesh,软件自动融合云点并形成完整而细致的人脸图像。

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  如上图所示,经过Mesh融合后的人脸细节更加饱满。另外,脖子位置的图像并不是很完整。我们在3D打印的时候,很难保证最终的效果。这个时候,就需要使用Clip即图像裁剪功能了。

  点击Clip按钮,并按住鼠标右键在图像上从左至右或从右往左拖动鼠标以截取需要保留的部位。

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当从左往右拖动鼠标时,将随移动轨迹生成一条红色横线并向下出现红色箭头指示该区域图像将被保存;从右往左拖动时,则箭头朝上并保留横线上方图像。

  如需撤销裁剪,可点击鼠标右键。

  截取完成之后点击Complete完成,并确认保存。

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  通过放大头像,我们会发现脸部表面的纹理比较粗糙。点击Smooth按钮,可以对粗糙的表面进行平滑处理。

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  接下来,点击Fill Hole按钮对头像进行补洞处理。这时会弹出一个对话框,包含两个平面(Planar)和曲面(Curve)两个选项。我们先选择Planar即平面模式。

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  如下图所展示的,经过Planar平面模式修补的后脑缺失部分被多个不规则平面所覆盖。

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  我们点击Undo并撤销上面的修补。再次点击Fill Hole并选择Curve模式来尝试曲面补洞的方式来修补后脑部位。

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  可以看到,后脑增加了曲面造型的补齐。相较而言,还是Planar平面补洞模式更适合这款模型。因而我们再次撤销以上操作并重新采用Planar的补洞效果。

  补洞处理完成后,点击Export导出并保存文件即可。当然,如果你对效果不满意,也可以继续编辑直至得到想要的效果。

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  我们上面作为示例的3D扫描模型,其后脑位置的缺失相对较大。对其进行简单的裁剪,还是可以制作出精美的脸部3D模型。

  按住鼠标右键,保留头像的前脸部位。然后再按住鼠标左键来调整脸的位置。这时候后脑就会成为一个平面。此外,我们还可以点击这个平面来上下拖动头像。

  好了,以上就是我们今天要讲解的3D Model Process即3D扫描模型文件处理软件的使用方法。需要说明的是,3D Model Process所有的功能都是以3D扫描仪输出的模型文件为基础进行的后续性优化处理方案。正如我们上面所展示的例子一样,我们很难通过3D Model Process将一个扫描缺失过大的文件处理成最理想的效果,最后只能通过裁剪的方式去除相应的部位进行折中处理。因而,我们建议您在使用HandySense手持3D扫描仪时,更加耐心细致地对目标物进行扫描,充分发挥扫描仪本身的性能优势来获取更完整的3D模型初始文件。这样,我们才能通过3D Model Process的后处理来获得一个近乎完美的3D扫描模型文件了。



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