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​再一次更新换代,3D扫描仪迎来新纪元:商用消费级,适用全行业

来源:榕城网时间:2021-11-11 14:36:25

随着全球信息化进程加速,时代变革大潮裹挟着大数据、人工智能、VR等一系列新技术呼啸而来。年初,清华首个AI虚拟学生华智冰正面亮相,自弹自唱引发大众热议;华为云打造的首个虚拟数字人“云笙”也作为新员工正式入职了华为云;9月份元宇宙(Metaverse)概念引爆全网,受到全球资本市场的狂热追捧,被称为互联网发展的下一个里程碑起点。

在元宇宙中,万物皆可三维数字化。数字虚拟人可谓是打通了开启元宇宙时代的“任督二脉”,频繁走进大众视野,让人们可以深度领略与沉浸在虚拟三维空间的新型社交中。未来,依托3D机器视觉和传感技术的发展,互联网传播方式将迎来一次全面升级,全真、全息的3D内容场景展示或许已不再遥远。

而在虚拟场景的实现过程中,无论是元宇宙还是3D数字人的创建,都需要运用到3D和AR/VR等人工智能技术,通过数据采集、3D建模、动效合成三个步骤将实物转化为一个动态虚拟场景。在这个过程中,3D扫描仪发挥了不可或缺的作用,尤其是数据采集与3D建模环节。毫不夸张地说,3D扫描技术将是搭建“元宇宙”的“地基”,有望成为未来“元宇宙”赛道发展的关键制高点。

3D扫描仪目前广泛应用于工业

传统的3D建模或虚拟现实技术场景,通常用二维照相或摄影取景,再经过3D软件实物建模输出,最后动效合成到虚拟现实平台。虽然,这种方式实现了可视化物体与场景的虚拟仿真,但是由于缺少对现实场景物体的精确测绘及全面的实测数据,因而较难解决实物仿真的精确定量分析、逆向还原以及用于定量分析真实目标结构等特性。3D扫描仪的应运而生便很好地解决了这一问题。

3D扫描仪除了能够达到对实物的线上复刻,最重要的是它还能采集大量的精确数据,对所有实体进行各种测绘、分析、计算等;并且可以直接与流行的各种3D建模软件结合,通过实物的线上模型数据推算、校验、修复、检测、加工、创新设计更加丰富的实物模型,实现打印生产或动效合成虚拟仿真场景。

得益于这种能够大量数据采集分析,进行质量控制、逆向还原、创新设计的特性,3D扫描仪目前主要广泛应用在复杂的工业制造与精密零件的设计生产中,大家在航空航天、工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量等领域都可见到3D扫描仪的大规模应用。可以帮助企业极大的缩短项目周期,提高生产效率、安全性及产品质量,具有高速、低成本、高质量、更精准等优势。

▲ 高效材质贴图

从应用层面来看,当前工业领域最为主流的是手持式激光3D扫描仪和桌面拍照式3D扫描仪,手持式3D扫描仪的优势在于高度便携性和灵活性;拍照式3D扫描仪的优势在于高分辨率和高细节度。从光源种类上来分,又可分为散斑模式和激光模式。二者相比,散斑模式的安全性更高,更适用于家居、教育、电商、雕塑、文博等行业的应用,而激光模式在对实物数据提取过程中有一定的灼伤风险,比如皮质家居、服饰等,因此,激光3D扫描仪某程度度上更适用于工业。

这几年,在5G、云计算、AR/VR、3D技术、大数据等新一代信息技术的加持下,3D扫描仪在电商、医疗领域、刑事鉴定、数字文物典藏修复、游戏创作素材以及VR、AR的应用需求逐渐呈现。尤其是在疫情的影响下,线上3D数字化展示、元宇宙、VR/AR虚拟现实等以3D交互式体验为目的的社交及营销需求爆发,3D扫描仪在商业领域的应用需求持续扩大。紧随这一市场趋势,国内外领先的3D设备厂商都针对不同领域的不同需求,相继推出了专业级3D扫描仪,消费级3D扫描仪,如国外的3D Systems、MakerBot,国内的积木易搭、知象、先临等企业。

工业级、专业级、消费级3D扫描仪到底有何区别?

很好理解,从价格上来看:工业级3D扫描仪精度最高,尺寸一般较大,应用场景多为生产厂房,价格集中在几十万甚至上百万,一般商业及消费市场无法接受;

而专业级扫描仪价位处于中位,几万到十几万不等,多数用于对精度要求较高的商业领域,扫描一些特定的实物,如大型的雕塑、电商、文物、家居、医美医疗等领域;

消费级3D扫描仪价格相对比较便宜,市场售价在几千块到上万不等,与高端型手机、电脑、无人机等电子产品价位相差不大,精度能满足基本的3D模型展示或分享,高度还原实物,实现大批量扫描,与人工建模相对,其性价比与效率优势明显。

国内一些主力研发工业级3D扫描仪的大厂商,为了抢占“商用消费级”风口赛道,基于原有专业级3D扫描技术,推出“伪消费级3D扫描仪”。这类扫描仪,功能上肯定是毋庸置疑,但对应的是复杂的操作过程(如繁杂的贴点操作),以及需要匹配高性能输出设备(如电脑),这无疑是增加了商用普及的门槛。

那么,适合商用的消费级3D扫描仪应具备什么特性?首先是全自动,匹配非专业领域的商业用户,需要更简单的操作方式。其次是价格,相对工业用所能产生的大规模经济效应,商业用户所能投放的成本是有限的,尤其在目前的初期培育阶段。最后是精度,商用场景具备天然的商业特性,高度还原与保真才能保证三维展示效果,否则就没有意义。综上所述,对于商业用户,其追求的是高质低价(即性价比)。

目前,国内国外能匹配这类需求的3D扫描仪品牌并不多,其中积木易搭新推出的一款名为Magic Swift3D扫描仪,则定位商用消费级,标榜“测量级精度,消费级价格”,强调性价比较高,测量精度可达0.1mm,价格只需专业级1/10。期待业内专家或玩家,开箱评测,看看是否极具如此性价比?

责任编辑:FD31
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