Scansione 3D del corpo dalla A alla Z
Dalle protesi personalizzate ai vestiti personalizzati, dalle statuette stampate in 3D a realistici avatar di gioco, i body scanner 3D stanno rapidamente guadagnando terreno in tutti i settori. In questo articolo, esploreremo le principali sfide alla base della cattura del corpo umano, i diversi tipi di scanner disponibili e in che modo la tecnologia sta guidando l'innovazione in campo medico, sportivo, dell'abbigliamento, della CGI e in altre sfere.
Introduzione
Sviluppati alla fine degli anni '80, i body scanner 3D sono stati inizialmente introdotti come risposta alle crescenti esigenze del settore dell'abbigliamento per migliorare la vestibilità dei capi. Oggi sono ampiamente utilizzati in molte sfere, dallo sport all'assistenza sanitaria, come modo rapido e preciso per ottenere informazioni quantitative e qualitative sull'evoluzione del corpo umano.
Vediamo più in dettaglio come funzionano i diversi body scanner 3D e quali attività possono gestire.
Come funzionano i body scanner 3D?
I body scanner 3D, come suggerisce il nome, sono scanner in grado di catturare digitalmente l'intero corpo umano o solo singole parti come braccia, gambe, orecchie o testa, prendendo migliaia di istantanee del corpo di una persona e poi ricucendole tutte insieme in una nuvola di punti per costruire un modello 3D.
Esistono scanner per il corpo 3D basati sulla tecnologia a luce strutturata, sulla triangolazione a linea laser e altri tipi. Esistono anche app mobili che trasformano gli smartphone in scanner 3D, consentendo la creazione di avatar realistici. Alcuni di questi si basano sulla fotogrammetria, una tecnologia che prevede la realizzazione di modelli 3D partendo da foto, ma tratteremo questo processo più avanti.
Punto chiave
Ora ci sono molti modi per scansionare un viso o un corpo in 3D, ma gli scanner 3D portatili professionali offrono i migliori risultati.
Quando si tratta di scansione 3D, sono disponibili scanner che catturano tutto il corpo, chiamati anche cabine o specchi 3D, o dispositivi portatili per la scansione di singole parti del corpo. Oltre all'hardware per la cattura del corpo, il software di elaborazione 3D è essenziale anche per analizzare tutti i dati grezzi ed estrarre i dettagli delle misurazioni.
Tenendo presente tutto ciò, i body scanner 3D di oggi possono essere raggruppati in tre categorie:
- App per la scansione del corpo
- Body scanner 3D portatili
- Cabine di scansione 3D
App per la scansione del corpo
Le app mobili utilizzano la potenza della fotocamera dello smartphone e dei sensori 3D che sono stati recentemente introdotti su alcuni dei più recenti smartphone e tablet per ottenere i dati di misurazione del corpo partendo da poche foto. Di solito sono rivolti ai consumatori che non hanno accesso a body scanner di fascia alta.
Body scanner 3D portatili
Questi tipi di scanner 3D per il corpo sono sul mercato ormai da un po' di tempo e, a differenza delle cabine 3D, possono anche essere utilizzati per catturare arti e singole parti del corpo nel dettaglio. Tali dispositivi sono molto più versatili e portatili e possono essere manovrati attorno al soggetto per eseguirne una scansione. E i risultati sono molto più precisi di quelli ottenuti da una cabina di scansione.
Dopo la scansione, i modelli 3D di output, con o senza texture, vengono solitamente esportati in software 3D specializzati per ulteriori elaborazioni, ad esempio per creare protesi personalizzate, ortesi o accessori su misura come gioielli o occhiali.
Punto chiave
Gli smartphone sono ottimi per divertirsi con la scansione, ma gli utenti professionali avranno bisogno di un dispositivo dedicato per l'acquisizione dettagliata dei dati.
Cabine di scansione 3D
Le cabine di body scanning 3D sono cabine fisse o chioschi solitamente dotati di scanner, sensori o fotocamere DSLR (o una combinazione di tutte e tre) per catturare il corpo da tutte le angolazioni. La persona (o più persone) stanno al centro della cabina mantenendo un'unica posizione, mentre il tecnico di scansione esegue tutti i preparativi necessari in background.
A seconda dell'hardware e del software installati nella cabina, l'intero processo può richiedere solo pochi secondi. Ma le dimensioni delle cabine di cattura rendono la tecnologia difficile da implementare, in quanto sono difficili da spostare in luoghi diversi.
Scansione del corpo: i nostri migliori consigli
Sia che tu stia pianificando di introdurre la scansione 3D nella tua azienda, ospedale, clinica ortopedica, negozio di abbigliamento o studio di effetti visivi, ci sono alcune sfide da tenere a mente durante la scansione di una persona. Ecco i nostri consigli per superarli.
1. Movimenti del viso e del corpo
È naturale che le persone si muovano leggermente o sbattano le palpebre quando si cammina intorno a loro con uno scanner: spesso lo fanno senza nemmeno accorgersene. Per evitare tutto ciò, è meglio pianificare in anticipo la posizione in cui si troverà la persona.
La scansione di qualcuno può richiedere solo pochi minuti, ma è comunque necessario assicurarsi che la sua posa sia comoda, in modo che possa tenerla senza muoversi. Anche quando i soggetti scansionati si muovono per sbaglio, alcune soluzioni software come Artec Studio consentono di correggere facilmente le scansioni di una persona che si è spostata accidentalmente.
È anche importante assicurarsi che lo scanner che si sta utilizzando sia abbastanza veloce. Gli scanner portatili Artec catturano ampie aree a una frequenza di FPS (frame al secondo) molto elevata, consentendo di scansionare i corpi delle persone molto più velocemente di altri dispositivi.
Punto chiave
Con la scansione del viso, la velocità è essenziale. Cattura rapidamente per ridurre al minimo la possibilità di movimenti facciali indesiderati.
La scansione del viso è super veloce e in genere richiede solo 5-7 secondi, durante i quali la persona può riuscire a non battere le palpebre. Un altro consiglio per evitare di battere le palpebre durante la scansione è di chiedere alla persona di scegliere un punto di fronte a loro (leggermente sopra il livello degli occhi per evitare di fissare direttamente le luci) e guardarlo durante la cattura. È anche meglio catturare la parte superiore della testa mentre sono seduti (dopotutto, potrebbero essere alti!)
Anche le persone che sbadigliano o semplicemente cambiano la loro espressione facciale possono rappresentare una sfida. Per questo motivo, ti consigliamo di catturare la testa e il corpo in due diverse sessioni di scansione.
2. Parti del corpo difficili da catturare (e capelli)
Un'altra sfida comune è catturare parti del corpo sottili e difficili da raggiungere come dita, ascelle, gambe, capelli e orecchie. Ecco alcuni suggerimenti utili che noi di Artec abbiamo imparato scansionando migliaia di persone.
Scansione delle mani
Sappiamo che può essere difficile tenere le mani ferme per diversi minuti se non si ha la pazienza di un monaco o la volontà di un insegnante di yoga. Pertanto, per evitare qualsiasi movimento, consigliamo di chiedere alla persona sottoposta a scansione di tenere le mani vicino o contro il proprio corpo. E se nel tuo caso particolare devi catturare le dita e le mani in modo molto dettagliato, ti consigliamo di scansionarle prima, quindi di catturare il resto del corpo per ottenere i migliori risultati. In alcuni casi, può anche essere utile scansionare una persona in una posa a T o ad A, soprattutto quando si acquisiscono dati di misurazione precisi della parte superiore del corpo o si utilizza la modellazione 3D per l'animazione.
Punto chiave
È importante mantenere il tuo soggetto di scansione a proprio agio. Mani sui fianchi, tenere un oggetto o farli sedere possono essere di grande aiuto!
Quando le braccia sono tenute sui fianchi, assicurati di dedicare particolare attenzione alla scansione dei lati interni dei gomiti e delle ascelle. Per gli scanner Artec come Eva o Leo, consigliamo di tenere i dispositivi ad angoli estremi dalla parte anteriore e posteriore per ottenere quanti più dati possibili. Non eseguire la scansione di queste aree in modo sufficientemente approfondito può provocare la cattura di una brutta texture scura.
Scansione delle gambe
Le gambe sono generalmente più facili da scansionare poiché hanno meno probabilità di muoversi. Ci sono comunque alcune cose da tenere presente. Assicurati che la persona che stai scansionando sia in piedi su un pavimento dotato di texture, ad esempio un tappeto colorato, con entrambe le gambe all'interno del campo visivo dello scanner per garantire un tracciamento stabile.
Consigliamo anche di puntare il dispositivo verso il pavimento texturizzato o i piedi della persona ogni volta che cambia posizione. Inoltre, non dimenticare di scansionare il lato interno di ogni gamba. Per semplificarti la vita, chiedi alla persona di mettere un piede un po' in avanti prima di iniziare la scansione. Ciò impedisce che le gambe delle persone vengano "fuse" insieme nelle mesh risultanti.
Scansione dei capelli
I capelli sono un'altra superficie delicata da catturare per i body scanner in quanto di solito sono sottili e possono essere disordinati o irregolari.
Ci sono alcune semplici regole da ricordare durante la scansione dei capelli. Noi di Artec consigliamo innanzitutto di spazzolare i capelli per appiattirli prima della sessione di scansione. In questo modo il motivo di luce dello scanner può essere proiettato sulla superficie in modo molto più accurato, offrendo una scansione migliore. Se la forma dei capelli è difficile da scansionare, puoi anche appiattirli un po' pettinandoli o inumidendoli con dell'acqua.
Punto chiave
Alcuni tipi di capelli possono essere più difficili da catturare rispetto ad altri, ma ci sono piccoli trucchi che puoi utilizzare per rendere le cose più semplici.
Per un tracciamento stabile, si consiglia di avere sempre le spalle delle persone nel campo visivo dello scanner. Prima di scansionare le persone con i capelli lunghi, può essere utile portare i loro capelli sulla schiena in modo che siano meno disordinati.
I capelli lisci possono spesso essere scansionati senza problemi. I capelli mossi, ricci e più spessi sono un po' più complicati, ma possono comunque essere catturati con un minimo di preparazione. Catturare muovendo lo scanner lungo una traiettoria ad arco, lentamente, può aiutare a migliorare i risultati, anche se la scansione del corpo in genere deve essere completata rapidamente per evitare problemi di allineamento causati dal movimento.
Infine, quando si acquisiscono pettinature complesse, consigliamo di aumentare la sensibilità dello scanner per aiutarlo a rilevare e catturare più facilmente le superfici fini.
3. Scansione di superfici lucide, scure o trasparenti
Le superfici trasparenti, lucide o scure sono note per essere difficili da catturare. Le superfici lucide tendono a riflettere la griglia di luce dello scanner mentre le superfici scure assorbono la luce, rendendo impossibile per un dispositivo creare la griglia su un oggetto. Lo stesso vale per gli oggetti trasparenti, perché gli scanner emettono luce che ci passa attraverso.
Punto chiave
Chiedi alle persone di rimuovere tutti i loro accessori prima di iniziare la scansione. Questi possono sempre essere aggiunti ai modelli in un secondo momento.
Per risultati più stabili e uniformi, non consigliamo di indossare nulla di semitrasparente, nero o lucido, come abbigliamento in pelle o gioielli. Se l'articolo non può essere rimosso, puoi provare a usare uno spray opaco o polvere di talco per coprire le aree lucide.
Con alcuni scanner, può essere meglio chiedere a una persona di non cambiare la sua posizione per alcuni secondi, in modo da poter controllare la scansione in cerca di eventuali dati mancanti. Se non hai catturato una vasta area del corpo, è molto meglio scansionarla immediatamente piuttosto che chiedere alla persona di assumere la stessa posa in un secondo momento: non sarà mai esattamente la stessa.
Se stai eseguendo la scansione con Artec Leo, tutto ciò non sarà necessario, poiché puoi controllare tutti i dati mentre esegui la scansione su un pannello touchscreen in tempo reale. Per ulteriori informazioni su come scansionare un corpo umano, guarda il nostro tutorial video.
I migliori body scanner Artec 3D
Quando bisogna scansionare una persona per riprodurne una copia tramite stampa 3D, per la misurazione del corpo o per la creazione di computer grafica realistica, Artec 3D offre diverse soluzioni di livello professionale:
Artec Eva
Artec Eva è uno scanner 3D portatile a luce strutturata utilizzato con successo in tutti i settori. Basato sulla tecnologia della luce strutturata, completamente sicura per l'uomo, Eva cattura aree del corpo umano in pochi secondi o addirittura corpi completi in pochi minuti, con sufficiente precisione e risoluzione per la personalizzazione di dispositivi sanitari e applicazioni CGI.
Punto chiave
Conveniente, accurato e ultra versatile, Artec Eva viene utilizzato in molti settori: in quello sanitario viene utilizzato per la scansione del corpo del paziente.
Artec Eva Lite
Una versione semplificata di Eva, Artec Eva Lite presenta le stesse specifiche di precisione ma senza la cattura delle texture. Per questo motivo, raccoglie significativamente meno dati e, di conseguenza, è meno esigenti in fatto di consumi e può essere combinato con un PC più economico. Questo lo rende perfetto per laboratori, cliniche o studi con un budget limitato.
Artec Space Spider
Altamente preciso e in grado di catturare piccoli dettagli con una risoluzione di 0,1 mm, Space Spider ha avuto un enorme successo nel settore sanitario, dentale e archeologico. Dalla pianificazione chirurgica alla produzione di impianti dentali, il dispositivo si è costantemente dimostrato perfetto per il trattamento di precisione del paziente.
Una clinica ha scoperto che la combinazione di scansioni intraorali e Space Spider consente di offrire ai pazienti il sorriso perfetto, e a fargli vedere prima dell'operazione un'anteprima dei risultati.
Space Spider è ampiamente utilizzato anche nell'archeologia, dove consente la ricreazione ultra-precisa dei volti perduti dei nostri antenati. In un entusiasmante progetto, dei ricercatori sono persino riusciti a scoprire il volto del primo uomo della Gran Bretagna partendo dal suo DNA, e poi presentandolo sui televisori di tutto il paese.
Artec Leo
Artec Leo è il primo scanner 3D wireless basato sull'intelligenza artificiale. A differenza di altri scanner portatili, Leo è dotato di un display touchscreen, batteria integrata, potente processore e Wi-Fi integrato. Tutto ciò rende la scansione del corpo 3D semplice e impeccabile come la realizzazione di un video su uno smartphone.
Puoi sempre visualizzare in anteprima i risultati sullo schermo per vedere quali aree mancano e se hai bisogno di avvicinarti o allontanarti dalla persona che stai catturando. Con ogni componente integrato nello scanner, non sei nemmeno legato a un computer, rendendo la scansione la più versatile, più veloce e più facile sul mercato.
Leo è stato già utilizzato per creare modelli 3D ultra realistici ad alto numero di poligoni per un famoso gioco militare multiplayer FPS, per creare tute aerodinamiche personalizzate per ciclisti, protesi personalizzate e altro ancora.
Punto chiave
Essendo l'unico scanner 3D wireless basato sull'intelligenza artificiale al mondo, Artec Leo ha tutte le carte in regola per una scansione del corpo rapida e senza interruzioni.
Shapify Booth
Shapify Booth è una cabina di scansione 3D automatica per tutto il corpo dotata di quattro scanner 3D ad alta risoluzione, di un sistema di illuminazione e un software di post-elaborazione automatica. Attaccati alle due pareti laterali, gli scanner fanno un cerchio completo attorno alla persona (o più persone) che si trova al centro della cabina e la catturano da tutte le angolazioni.
Per ulteriori informazioni sulle attuali soluzioni di scansione di Artec 3D, contattaci.
Applicazioni per i body scanner 3D
I dati raccolti utilizzando i body scanner 3D possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni, dalla creazione di statuette stampate in 3D al monitoraggio dei progressi del paziente. Tali casi d'uso continuano a progredire, aprendo nuove opportunità nei settori del design, dell'e-commerce, della sanità e in molti altri ancora.
Avatar e statuette stampate in 3D
La scansione 3D di persone per creare figurine e avatar personalizzati (o selfie 3D come vengono a volte chiamati) può essere molto divertente. Ottenere una scansione 3D di te stesso è facile e veloce, quasi quanto scattare una foto su uno smartphone. I modelli risultanti possono essere utilizzati per personalizzare i profili online o per creare simpatiche mascotte desktop, come le miniature realizzate da CoKreeAte con Artec Eva.
Moda (camerini virtuali)
Le forme e dimensioni dei nostri corpi sono tutte diverse e, nonostante gli sforzi dei grandi marchi di moda, è difficile inserirle tutte in una gamma di dimensioni standard.
Ora che molti clienti acquistano online, è più difficile che mai assicurarsi di ottenere un prodotto dalle dimensioni corrette. Per semplificare le cose, molti negozi stanno iniziando a integrare la scansione 3D e la realtà virtuale nelle loro piattaforme, in modo che gli utenti possano provare gli articoli in camerini virtuali, semplicemente caricando il loro avatar 3D.
Alcuni paesi hanno persino utilizzato la scansione 3D per condurre sondaggi antropometrici, raccogliendo dati che un giorno potrebbero essere utilizzati per migliorare il dimensionamento.
Punto chiave
La scansione del corpo 3D portatile offre un ottimo modo per garantire che gli articoli di moda ti stiano a pennello, senza nemmeno doverli provare!
E-commerce
Accanto alle applicazioni di moda, la scansione 3D professionale sta trovando anche applicazioni più ampie nell'e-commerce. Dagli articoli di abbigliamento ai mobili per la casa, molte aziende si stanno ora rivolgendo alla scansione 3D per promuovere i loro prodotti online.
Prendi per esempio Asics, il produttore di scarpe da corsa che utilizza la scansione 3D di Space Spider per sviluppare e commercializzare prodotti di calzature realistici. Oltre a garantire la qualità della sua attrezzatura da corsa, l'azienda utilizza la tecnologia per creare video e materiali animati per campagne di marketing innovative. Non si tratta di una "scansione del corpo" vera e propria. Ma l'e-commerce è un'area dove la scansione 3D promette di diventare un nuovo mezzo per promuovere i prodotti di abbigliamento.
Assistenza sanitaria
Un'altra area in cui la scansione 3D sta trasformando la misurazione del corpo è l'assistenza sanitaria. I medici hanno sempre misurato le dimensioni e la forma del corpo a mano, prima di utilizzare tali dati per valutare la salute del paziente e offrire un trattamento adeguato.
Grazie all'avvento della tecnologia di scansione 3D del corpo, medici e dottori possono ora ottenere misurazioni accurate di un paziente in pochi secondi. Possono quindi utilizzare questi dati esterni (da soli o in combinazione con i dati di procedure più invasive come raggi X, risonanze magnetiche, ultrasuoni o scansioni TC) per creare protesi e ortesi individuali e personalizzate.
Oltre ad aiutare a valutare e monitorare i pazienti, la scansione 3D può essere utilizzata anche per simulare o visualizzare risultati di chirurgia estetica e molto altro ancora.
Punto chiave
Dal monitoraggio del paziente alla CGI realistica, la scansione 3D portatile continua a trovare sempre più nuove applicazioni.
CGI (giochi, film, effetti speciali)
I modelli realistici di corpi umani catturati per intero con uno scanner 3D sono anche ampiamente utilizzati in molti moderni videogiochi, film d'azione, applicazioni VR e AR. Gli studi cinematografici utilizzano body scanner 3D per catturare i corpi degli attori e creare le cosiddette "controfigure digitali" per utilizzarle negli effetti visivi e nell'animazione 3D. Gli sviluppatori di videogiochi scansionano attori famosi per lo stesso motivo - invece di creare un personaggio 3D da zero, scansionano alcuni attori per creare una base per il personaggio futuro.
Alcuni sviluppatori di videogiochi vanno oltre e consentono ai loro giocatori di creare un avatar 3D personalizzato partendo da un selfie, per giocare con il proprio aspetto invece che con quello di un personaggio pre-progettato. Molte applicazioni VR e AR consentono inoltre all'utente di caricare un avatar 3D personalizzato che possono utilizzare durante videoconferenze o giochi.
E il gioco è fatto: scansione del corpo dalla A alla Z!
Leggi anche questo
La scansione 3D è ora più popolare che mai, e le aziende di tutto il mondo stanno adottando questa versatile tecnologia per aumentare la produttività, eliminare costi inutili e creare prodotti e servizi innovativi.
Altre informazioni da
Il centro di apprendimento
Quando si utilizza uno scanner 3D a luce strutturata, ci sono alcune regole e fattori che ogni professionista dovrebbe conoscere. In questo articolo, ti mostreremo come preparare un oggetto e un ambiente prima di iniziare la scansione, diverse tecniche e alcuni trucchi per ottenere il miglior risultato possibile del tuo obiettivo di scansione 3D.
Dopo aver esaminato i principali elenchi di scanner 3D disponibili su Internet, abbiamo notato che la maggior parte di essi non include informazioni sui parametri chiave degli oggetti da scansionare. Elementi importanti come le dimensioni degli oggetti e le applicazioni per le quali utilizzerai lo scanner non sono adeguatamente affrontate. Questa panoramica ha lo scopo di colmare questa lacuna e aiutarti a trovare la migliore soluzione 3D per il tuo progetto.
Quando si parla di stampa 3D, il software è spesso importante quanto l'hardware. Ecco un breve sguardo a quali scanner 3D funzionano meglio per la stampa 3D e come fare i primi passi.