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Artec 3D

Artec 3D 是3D掃描軟硬件開發商與製造商。[1][2] 該企業為國際集團，總部設於盧森堡，在美國（聖克拉拉）和中國（上海市）設有分公司。Artec 3D的產品和服務廣泛應用於不同行業，包括工程、醫療衛生、媒體設計、娛樂、教育、時尚以及歷史保護。[3][4][5][6][7] 2013年，Artec 3D發布了全自動全身3D掃描系統Shapify.me，可製作「Shapies」3D人像。[8][9][10][11][12][13]

Artec 3D
公司類型私有
總部 盧森堡
產業3D打印相關軟件與硬件
網站www.artec3d.com/cn

技術

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3D掃描儀可捕獲物體的幾何並生成三維數字模型。Artec 3D掃描儀均為結構光掃描儀。[14] 以多束平行光束在物體上投射圖案。通過在物體上投射出網狀圖案，掃描儀能夠從不同角度捕獲物體的失真和變形，然後使用三角計量法計算出物體上具體某點的距離。獲取的三維坐標可為真實物體重建數字模型。[15] 光掃描儀使用藍光或Artec掃描儀使用的白光。[16] 光線的選擇不會影響技術背後的處理流程或概念。[15]

硬件

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Eva

Eva是一款2012年推出的彩色手持掃描儀[17] 捕獲與處理速度高達每秒200萬點。該款掃描儀為捕獲大中型物體而設計。近距離掃描面積為214 x 148 mm，遠距離面積為536 x 371 mm，3D分辨率高達0.5 mm，3D點位精度達0.1 mm。[18] Eva可以在距離物體0.4米m到1米的範圍內運作，捕獲速度高達每秒16幀。[14] 數據可直接以OBJ、PLY、WRL、STL、AOP、ASCII、PTX、E57或XYZRGB文件格式導出。[17] Eva無需預熱即可在連接電源後立刻使用。[14]

Spider

Spider是一款2013年推出的彩色手持3D掃描儀，為捕獲小型複雜物體而設計，擁有高超的分辨率和準確度。[19] 其3D分辨率高達0.1 mm，點位精度高達0.05 mm。Spider無需使用任何標記，也無需在後期處理中進行手動對齊。經過30分鐘預熱後，掃描儀可達到最高精度。掃描成品可以不同文件格式導出，包括OBJ與STL。[19]

Space Spider

Space Spider為一款2015年推出的彩色手持3D掃描儀。Space Spider使用藍色LED光源[20] 且3D分辨率高達0.1 mm，精確度達0.05 mm。可以在距離物體170 mm到350 mm的距離內運作。[14] 該設備起初為國際空間站設計，加入了高級溫度控制系統避免電子產品經常出現的過熱現象。[18] 3分鐘預熱後，設備可達最佳精度，連續使用數小時後，可依然保持這一精度。[14]

Ray

Ray是一款便攜式3D激光掃描儀，專為細緻捕獲大型物體或區域而設計，掃描距離可高達110米[21]。掃描儀於2018年上市，能以亞毫米級精度（高達0.7毫米）和最低噪點水平完成掃描，大大減少了後期處理的時間[22]。Artec Ray完美適用於逆向工程和質量檢測，以及室內或戶外的遺蹟保護[23]。這款輕便（低於5 kg）的激光雷達解決方案便攜性高，內置電池可支持四小時的掃描工作[24]。兩台內置式500萬像素的攝像頭負責捕獲逼真的色彩。Artec Studio是一款搭載一系列後期處理工具的軟件，可直接處理掃描數據。掃描數據還可導出至Geomagic Design X，進行其他處理[25]。此外，您還可以通過Artec Remote應用程序（Wifi），使用iPhone or iPad遠距離控制Ray。Remote能讓用戶進行預覽、選擇單個或多個掃描區域、掃描或直接將數據存儲至SD卡，還能更改掃描設置、檢查電池和掃描儀狀態[26]。  

Shapify Booth

Shapify Booth是一套2014年推出的全自動3D全身掃描台，包含四台Artec手持式掃描儀和一個靜止站台。3D掃描儀圍繞人體360度旋轉，在12秒內捕獲700份表面圖像。捕獲的數據隨即自動生成完美的全彩3D模型，只需5分鐘，即可打印。[27][28][29][30] Shapify Booth接受全球企業訂購或租賃。[30]

Broadway 3D

Broadway是Artec ID品牌旗下由Artec開發的人臉生物識別系統。[31] 設備配備3D視覺系統，可區分人臉極致細微的幾何差別，精度達毫米級別。識別過程不到1秒，配准過程僅需2秒。Broadway 3D的工作距離為0.8米到1.6米，工作量可達每分鐘60人。[32] 這一技術曾在2014冬季奧林匹克運動會期間用於索契國際機場加強安檢。[31]

Leo

Leo是一款符合人體工學的手持式3D彩色掃描儀，搭載自動機載處理，於2018年推出。Leo配備觸摸屏面板，用戶可實時觀察掃描物體3D複製品的製作過程。通過旋轉和縮放模型，用戶可以清晰看到未捕獲區域，從而確保掃描一次即可實現全覆蓋。Leo是一款專業高速掃描儀，工作距離為0.35-1.2米，可捕獲從小型零件到犯罪現場或重型機械等大型物體。其視場角為38.5 × 23°，捕獲體積為160000 cm3[33]。數據捕獲速度高達300萬點/秒。無需標靶，Leo即可在大白天、深夜或任何一個時段有效運作。該產品無需線纜，是真正的便攜產品。SSD存儲卡也可支持海量數據捕獲。該產品搭載NVIDIA® Jetson™平台[34]，配備TX1 Quad-core ARM® Cortex-A57 MPCore CPU、帶有256 NVIDIA® CUDA® Cores的NVIDIA Maxwell™ 1 TFLOPS GPU；內置9自由度慣性系、加速度計、陀螺儀和指南針，讓Leo能始終明確自身的物理位置和周遭環境。

Micro

Micro是一款桌面式自動3D掃描儀，為小型物體製作數字複製品。Micro於2019年推出，彩色雙攝像頭和雙軸旋轉系同步，能掃描90mm x 60mm x 60mm以內的物體。Micro採用藍光科技，3D精確度高達10微米，文件導出支持STL、OBJ、PTX等常見格式。[35] 掃描前，只需將物體放置在Micro掃描台上即可，用戶可以從預設的掃描路徑中選擇一款，也可自行設計，隨後即可開始掃描。Micro是質量檢驗和逆向製作小微物體的理想之選，也可用於牙醫、珠寶等行業。[35]

軟件

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Artec Studio 11

Artec Studio 11是一款用於3D掃描和後期處理的軟件程序。捕獲的數據被分為數份「掃描文件」，經過處理和融合生成3D模型。Studio 11包含全自動後期處理的「智能模式」，通過有關掃描物體特性的數個問題引導用戶，並為用戶提供全程指導的後期處理選項。[36][37] 智能模式可以在整體坐標系內自動對齊，選擇最適合的後期處理算法，清理多餘數據並移除掃描基底。[38][39] 完成後，掃描數據可直接導出至3D Systems Geomagic Design X和 SOLIDWORKS 進行進一步CAD處理。[36]

Artec ScanApp

Artec ScanApp是一款Mac OS X （支持El Capitan和Yosemite）應用程序，支持從Artec Eva掃描儀直接傳輸數據至Macintosh電腦。[40] ScanApp收集的數據可以在軟件內處理，或導出至Windows電腦使用Artec Studio 11進行進一步處理。[38][41]

Artec Scanning SDK

Artec Scanning SDK是一款為個人和企業打造的軟件開發工具包（SDK），可對當前程序進行個人定製或開發全新軟件應用，以更完美地使用Artec手持式3D掃描儀。[42][43]

行業與應用

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Artec 3D手持式掃描儀和軟件已廣泛應用於諸多行業領域。知名行業的應用案例包括：

工程與製造，為下列項目製作3D數碼模型：

  • 英國水資源和污水服務提供商Thames Water製作水管模型，以了解水管狀況，進行重要修復；[44][45]
  • 私人訂製汽車配件製造商Nika Holding為定製轎車腳墊製作汽車底部。[5]

醫療保健，製作：

  • 倫敦矯具顧問公司為患有扁頭綜合徵的嬰兒製作保護頭盔；[46]
  • 定製假肢和矯形器；[47]
  • 為進行整形美容、再造術患者製作術前和術後面具。[48]

科學與教育，為下列項目提供全球科研支持並提供數字化保護工作：

  • 圖爾卡納湖盆地研究所和Louise Leakey在肯尼亞北部圖爾卡納盆地發現180萬年前的鱷魚、大象和象龜化石；[49]
  • 與3D打印市集Threeding一同製作55座瀕危或滅絕鳥類模型，包括白肩雕、白尾海雕、鬼鴞；[50]
  • 與國際非盈利組織 CyArk一同保護500處文化遺址（包括印度古吉拉特邦帕坦城的王后階梯井和華盛頓紀念碑）和大英博物館的亞述浮雕藏品；[51]
  • 舊扎戈拉歷史博物館、瓦爾納和佩爾尼克地方歷史博物館、保加利亞國家軍事歷史博物館的歷史宗教藝術品，與Threeding合作完成；[52][53]
  • 金山大學在非洲約翰內斯堡附近啟星洞系Dinaledi室內發現人科物種納萊蒂人的化石骨架；[54]
  • 為明尼蘇達聖克勞德州立大學可視化實驗室製作牛、鹿、狐狸、山貓和人類頭骨的互動式頭骨博物館，讓學生與教職人員近距觀察極易破碎的文物；[55]
  • 中太平洋學院11與12年級學生製作歷史文物，作為部分博物館研究作業。[56]

藝術與設計，進行數字化捕獲：

  • 為美國總統奧巴馬製作第一尊3D總統半身像；[57]
  • 為電影侏羅紀公園製作恐龍頭部雕刻，可在電影需要之時按比例縮放；[58]
  • 斯蒂芬·科爾伯的頭部，為2016美國橄欖球超級盃大賽期間播放的萬多福開心果廣告製作；[59]
  • CoKreeate為電視主播拉里·金、漫威漫畫前總裁兼董事會主席斯坦·李和美國歌手、歌曲作家、演員克里斯蒂娜·米蓮製作迷你人像。[60]

參考文獻

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