北科：照片建模技术在3D打印领域的应用

发表于：2014-11-12

　　3D打印并非是新鲜的技术，最早起源于19世纪末的美国，然而在今年才突然爆发。3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用，只要你能想到的，似乎都可以利用3D打印机打印出来。3D技术越来越走入人们的生活，3D打印机也越来越平民化，它的应用可以是任何行业，核心是只要有模型文件。

　　3D打印离不开3D模型。从技术原理来看，与其说3D打印是一种打印技术，不如说是从虚拟到实物的转变。最关键的是需要借助3D建模软件、三维扫描仪等建模方式设计出3D模型，3D打印技术的发展与三维建模技术有直接的关系。

　　目前构建三维模型主要有以下几种方式：

　　1、人工软件建模。该方式主要以3Dmax，Maya等软件，手工绘制构建模型。通过人工建模，可以构建虚拟物体，也可以参考物体形状仿绘物体的三维模型，其特点是人工成本较高，速度较慢，绘制的三维模型精度差异较大。适合于制作虚拟物体、游戏等领域。

　　2、三维扫描仪建模。该建模方式依靠三维扫描仪设备，获取物体的坐标，生成该物体的轮廓及特征点，最终形成三维模型。该建模方式的特点是模型的精度较高，纹理信息较差。适合工业、航天、医学等领域的应用。

　　3、基于照片建模。改变传统建模方式通过对物体进行拍照后，计算机自动生成三维模型。其主要特点是成本低、批量自动生产等。其中，最为重要的是通过照片建模技术获取的三维模型，纹理色彩信息丰富，真实感较强。

　　结合以上三种建模方式，目前应用在3D打印领域较多的是通过三维扫描仪获取三维模型，而人工建模方式只能作为辅助手段。在很多领域应用中，除了对模型精度要求外，很多应用都需要打印的物体是彩色的，对纹理要求很高，因此仅仅依靠三维扫描仪是无法做到的。例如，3D人像打印、玩具打印等等。而我公司自主研发的基于照片的快速建模技术在这方面优势明显，纹理清晰、真实感强，再加上建模成本低、速度快、自动化程度高、可大批量制作等，这是人工建模、三维扫描仪建模所无法比拟的。

　　3D打印是大势所趋，当下正在行进的路上，公司方面也在做着积极的努力，目前已与打印机厂商初步达成合作意向。通过照片建模技术，在保证纹理色彩的同时，利用多相机等技术，提高模型精度，简化工作流程，缩短模型合成时间，力争在未来的3D打印领域成为具有竞争力的三维内容提供商。