3D掃描儀

·         Artec Eva

概要：斯旺西大學使用Artec 3D掃描科技為海洋生物定制標簽以用于海洋生物研究，持續追蹤動物行為。

目標：使用Artec Eva手持式3D掃描儀捕獲包括鯊魚、海豚、海龜在內的海洋生物，獲得準確的測量數據，以制作并打印定制標簽。

使用工具：Artec Eva, Artec Studio 12

如果您覺得3D掃描和水不能和諧共生，那你就錯了！Artec專業3D掃描解決方案目前正參與一項令人激動的海洋生物項目，該項目由斯旺西大學一位年輕有為的博士生Lloyd Hopkins主持。盡管Artec 3D掃描儀目前還不防水，但它們依然可以成為準確捕獲深海居民的理想方案。通過結合使用便攜式Artec Eva 3D掃描儀和專業CAD軟件，Lloyd及其團隊找到了一種全新方式，為多種海洋生物高效定制標簽。

斯旺西大學動物運動實驗室（SLAM）使用新標簽技術和領先的數據視覺技術研究海洋生物。這么做的目的在于，進一步了解海洋深處的神奇動物，即使我們平時不常見到它們。通過定制化標簽收集到的重要數據，例如動物運動的速度和活躍度，能提供關于海洋生物遷徙規律的大量信息，以及海水溫度對動物行為的影響。Lloyd還與其他許多機構展開合作，包括阿卜杜拉國王科技大學、麻省理工、澳大利亞海洋科學研究所、布朗大學、瓦倫西亞Oceanografic基金會、Ecocean鯨鯊研究保護組織，重點研發為不同海洋生物制作標簽的全新方式，無創傷，易使用。如果這些標簽太松， 便起不到效果，甚至還會脫落。太緊的話，又會使動物感到緊張。

動物標簽技術安全且便于管理，所以近年來自然變得很受歡迎，不僅常用于動物行為研究，還常用于動物保護和管理?！皹撕灱夹g的倫理化發展是一項重要的里程碑，但是能充分量化并模擬標簽對動物影響的新技術目前還沒有被充分利用，”Lloyd說道。

為給鯊魚、海豚、海龜等海洋生物開發全新貼身的標簽技術，并模擬效果，我們必須首先獲得每個動物體型結構的精確測量值。

Lloyd正在研究如何為海洋生物進行快速安全的3D掃描。他還需要一款軟件，配備讓操作者自由發揮的各項工具，以制作個性化標簽。他們選擇了Artec暢銷的3D掃描儀Artec Eva，并配合使用Artec Studio 12掃描與后期處理軟件。Artec金牌授權經銷商Central Scanning Limited提供了必要的培訓與咨詢服務，確保Lloyd及其團隊能充分利用Artec專業3D掃描解決方案。

大青鯊鰭掃描效果

“我們相信，3D掃描技術很快將成為這類研究廣泛使用的主流方式?！?Lloyd Hopkins

Lloyd表示，3D掃描是捕獲大型動物、獲取可靠數據的方式，我們還能輕松查看并處理這些數據。如果沒有這項重要技術，大多數研發過程就只能依賴那些零星的預估數據，無法應用到真實環境中。

“當我們決定使用3D掃描技術后，Artec這個品牌很快脫穎而出，因為他們的產品易于使用，功能齊全，軟件強大，能自動完成很多工作?！薄?Lloyd Hopkins

Lloyd及其團隊為該項目挑選了Artec Eva 3D掃描儀，快速準確地捕獲海洋生物標本與活體的3D數據，包括鯊魚、海龜、海豚，以及一些魚類和蟹類。

Eva可同時支持室內外的動物掃描，因此能確保獲得所需的測量數據。得益于Artec 3D便攜電池組，掃描可以不再受到地點的限制，哪怕就在水池邊！團隊僅僅花了幾天時間，就獲得了不同物種的所需信息，可以說這次的3D掃描非常省時，操作也很簡單，因為通常掃描這類潮濕、反光的活體動物，對大多數3D掃描儀而言都十分困難！

大型赤蠵龜3D掃描

整個項目的流程如下：首先，Lloyd及其團隊對動物完成高質量掃描。就鯊魚、海龜、海豚而言，瓦倫西亞Oceanografic水族館就有保存的動物標本。由于Lloyd需要掃描的一塊鯊魚鰭被存放在一個小型冷凍室，所以呈彎曲狀。然而，這并不是什么難題，他順利捕獲了魚鰭的幾組數據，并創建了模型。

然而，一些3D掃描的動物都是鮮活的生物！比如在捕獲海豚時，馴獸師必須引誘這些高智商動物游到水池邊，便于Lloyd為它們美麗的鰭進行快速細致的掃描。其實，只要掃描一邊的鰭就足夠了，因為另一側可以在Artec Studio 12掃描與后期處理軟件中復制并合成。

為動物完成3D掃描后，標簽3D模型的制作包括如下幾步：

通過Autodesk Meshmixer和Fusion 360 CAD軟件將這些掃描數據直接圍繞掃描好的動物，用于標簽設計。通過Autocad Fusion 360，Lloyd圍繞掃描數據，設計并構建好標簽，隨即通過收集的測量值，重建魚鰭。隨后，使用Meshmixer調整網格，如模糊處理縫合的線條，修整高難度掃描區（如海豚嘴部）。

設計好符合動物體型的標簽后，就能打印和進行實體測試了。功夫不負有心人。最終成品的大小遠遠超過那些手動測量制作而成的標簽。

Lloyd表示，通過3D掃描收集的信息與傳統手動方式相比，更為穩定和精確，因為傳統捕獲方式非常耗時，容易出錯，而且很難理解這些空間數據與動物的關系。雖然我們可以使用模具來制作完成的體形，但這種方式只適用于小型生物或部分軀體。而且制模也要花費大量時間，因為需要等模具成形，此外，這也并非好的方式，因為鮮活的動物無法保持長時間靜止不動！

海豚3D掃描

Lloyd及其團隊最終得以在短時間內獲得了全部所需的精確數據。盡管該項目還在持續進行，但海洋生物的3D掃描，尤其是海豚的3D掃描，已經吸引到西班牙馴獸師和獸醫們的注意。動物學專家十分看好3D科技的各種可能，他們表示，這項科技可以幫助獸醫節省大量時間，比如觀察動物成長，或進行尸體解剖，因為尸體的測量值非常重要。