Бодисканеры. Что это такое? - Трансметалл

ТРАНСМЕТАЛЛ: что такое бодисканер?

Бодисканер (3D сканер) - система трехмерного сканирования фигуры человека для получения наиболее полной информации о поверхности тела или манекена. О его возможностях и перспективах использования расскажет менеджер компании Корчагина Марина.

Каково практическое применение результатов 3D-сканирования в производстве?

Здесь достаточно много направлений.

Возможно создание магазина с функцией передачи заказа через интернет. Производитель создает каталог коллекции моделей и передает по сети интернет в фирменный магазин. Клиент выбирает из коллекции свой стиль, конкретную модель, фактуру и вид отделки материала, его цветовую гамму, фурнитуру и т.д. Кроме того, имея виртуальный манекен – аватар, клиент может виртуально примерить модель и оценить ее с учетом особенностей фигуры или в комплекте с другими вещами коллекции.

Для покупателя это экономия времени и новый вид шопинга.

Для производителя – возможность учесть предпочтения и пожелания клиентов в следующих коллекциях моделей. Кроме того, появляется инструмент управления поступающими заказами для индивидуальных продаж, автоматизированное распределение заказов. Вся информация вместе с размерными признаками клиента передается в производство, где выполняется обработка информации и запуск модели.

Информация о заказчиках со временем позволяет создать определенную размерную базу клиентов. Когда измерения выполнены с помощью 3D сканера, все данные доступны в цифровой форме, они точны, их легче обрабатывать. Компания даже может продавать эту информацию другим фирмам, экспортируя их в удобном формате.

Далее индивидуальные измерения сопоставляются с типовыми размерными признаками. Создается определенный потребительский сегмент, у которого при сохранении типового размера отдельные размерные признаки не совпадают. Например, окружность талии больше, чем у типового размера, а рост значительно меньше. Подобные отклонения оптимально объединяются в «скорректированный» размер и передаются на производство. Далее проверяют базовую конструкцию экспериментального образца для базового, например, 48 размера. Итог подобной работы – более качественная посадка моделей на фигуре.

Следующее направление практического использования – имитация процесса пошива – «бесшовная» технология, выполненная виртуальным «портным». Точное воспроизведение модели одежды на манекене с передачей всех драпировок, складок, заминов ткани позволяет обнаружить и устранить уже на ранних стадиях ошибки или нежелательные эффекты.

В режиме реального времени можно откорректировать длину рукава, положение уровня талии, размещение карманов, или рельефных швов, степень прилегания модели при оценке ее художественного оформления, драпируемость конкретной ткани на модели. И все эти изменения автоматически вносятся в лекала в лекала. Таким образом, значительно сокращается количество ошибок и время на проработку модели.

Какова точность или реалистичность моделей, представленных в 3D Vidya?

Последняя версия Vidya 20.11 позволяет представить и фигуру человека, и структуру ткани в трехмерном пространстве в «живом качестве». Манекен клиента может принимать на экране любые позы: сидя, стоя, с вытянутыми руками, шагающим по подиуму. Все это моделируется в Vidya средствами симуляции в реальном времени и передается на экран. Цифровое представление моделей существенно снижает время и затраты. Ведь в разработке новой коллекции 2/3 из всех проработочных образцов моделей создают добавленную стоимость для последующих процессов в производственной цепочке.

Какой принцип измерения заложен в основу 3D сканирования?

Это метод оптической триангуляции. Оценивается угол луча вернувшегося света. Излучатель (лазер) посылает луч на поверхность объекта (фигуру человека), который отражает свет. Камера получает обратный сигнал. Определяется точка наибольшей интенсивности, угол и расстояние. Лазерный свет безопасен для глаз.

При вертикальном сканировании вдоль тела камера записывает последовательный ряд изображений, т.е. положение точек x, y, z. Совмещая все координаты полученных изображений, формируется трехмерная модель поверхности - 3D манекен (аватар).

В сканере VITUS XXL фирмы «Human Solutions» (Германия) используется принцип двойной триангуляции. Когда на колонне одна камера установлена выше лазера и с небольшим углом наклона вниз, другая камера установлена вне связи с лазером и с углом наклона вверх. Это позволяет просмотреть «скрытые» области под подбородком, подмышечных впадин при поднятых руках. Однако там, где поверхности перекрывают друг друга, геометрическая модель не может быть полностью восстановлена. Например, область подмышечных впадин при опущенных руках.

И камеры, и источник лазера закреплены на одной колонне и во время сканирования движутся только в вертикальном положении. Такое передвижение датчиков выбрано не случайно, чтобы малейшие движения тела во время сканирования минимально влияли на точность результата измерения.

Поскольку датчик «видит» только то, что повернуто к камере, то для одного датчика невозможно отсканировать все тело. Поэтому для более точных расчетов используют несколько датчиков. Специальная процедура калибровки позволяет объединить полученные данные в систему мультидатчиков, и получить изображение единой трехмерной модели.

Какое количество датчиков оптимально для получения изображения фигуры?

Все зависит от цели измерения и дальнейшего использования результатов.

Бодисканеры, разработанные фирмой «Human Solutions» имеют две, три или четыре лазерные колонны. На каждой колонне по одной или две камеры-датчика, выполняющих сканирование. Соответственно, чем больше камер, тем выше точность измерения, более широкие возможности применения, но при этом выше их стоимость.

Трехколонный бодисканер VITUS Smart LC3, входящий в комплект INTAILOR может уместиться в скромном по размерам пространстве. Диапазон измерений имеет треугольное основание со сторонами 2100×900×900 мм2. За 12 секунд Вы можете получить 40 измерений со средней величиной погрешности менее 3 мм в обьёме. Этот сканер может быть использован для получения размерных признаков покупателей с целью определения потребительского сегмента или в составе САПР при проектировании новых моделей.

Четырехколонный бодисканер VITUS XXL – относится к последнему поколению четырехлазерных бодисканеров с восемью камерами. Он единственный в мире подходит под Международный стандарт ISO 20685. Позволяет проводить всесторонние измерения тела человека с возможностью считывания информации при нестандартном положении фигуры относительно внутреннего пространства бодисканера, с точностью до 1 мм. Диапазон измерений имеет прямоугольное основание со сторонами 2100×1000×1200 мм2.

Существуют специальные сканеры для ног/рук (VITUS PEDUS) и головы (VITUS aHEAD).

Бодисканер необходим для непосредственного сканирования, а какие еще компоненты необходимы для получения и дальнейшего использования результатов?

Базовый комплект состоит из двух компонентов.

Первый компонент аппаратный – система просмотра – к нему относится бодисканер. Например, комплект ANTHROSCAN комплектуется бодисканером VITUS XXL фирмы «Human Solutions» (Германия). Бодисканер позволяет производить быстрое и точное измерение всех участков тела, а также измерение веса. Комплект INTAILOR комплектуется бодисканером VITUS Smart LC3.

Второй компонент программный – центральный сервер просмотра. К нему относится компьютер с пакетом программ. Разработчиком необходимого пакета программ являются частично фирмы «Assyst» и «Human Solutions» (Германия).

    Цифровая информация может быть представлена следующими способами в виде:
  • виртуальных трехмерных моделей. На монитор компьютера выводится виртуальный 3D манекен, который воспроизводится в программе assyst Vidya 3D – визуализация и симуляция изделий в реальном времени;
  • набора сечений тела;
  • совокупности размерных признаков.

Кроме того, программное обеспечение позволяет автоматически обрабатывать данные сканирования, автоматически извлекать данные измерений фигур по 40 размерным признакам у VITUS Smart LC 3 - сканера и 140 - у VITUS XXL, предусмотренным в программе, экспортировать данные в различных трехмерных форматах, составлять протокол измерений.

Особо хочу подчеркнуть, что фактором, мешавшим внедрению систем сканирования в промышленность, было отсутствие единого формата передачи данных сканирования. В данной системе эта проблема разрешена.

Вся система очень мобильна, быстро и легко демонтируется, устанавливается, настраивается. Это очень удобно для выставок, фирменных магазинов, научных выездных исследований. Все оборудование системы просмотра может быть транспортировано в типичном фургоне среднего размера.

Первый бодисканер был продан в 2011 году в Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет (КНИТУ). Также в Ивановской Текстильной Академии представлен трехколонный бодисканер. В любое время мы можем продемонстрировать все возможности данного оборудования.