激光3D扫描+小熊猫智能贴图VS照片建模,应该怎么选?

23-02-10

距离小熊猫智能贴图助手面世已经有一段时间了,不同于这些年在市面上已经非常普及的照片建模和三维软件建模,对于很多客户而言,小熊猫智能贴图助手的使用体验仍有别于市面上其他的三维贴图软件:其多场景适应能力、简易操作、高效率、高质量等使用体验,都颠覆了过往三维彩色纹理贴图经验。

目前,小熊猫智能贴图助手社区版已开放免费试用,无需激活码,下载即用。只需一个手持式激光三维扫描仪+智能手机/单反相机,就能体验流畅的高清彩色三维贴图。本文针对目前对小熊猫智能贴图方案还处在观望状态的客户,主要科普小熊猫软件与照片建模的区别,从七个情景入手:物品适应性、模型精度、模型表面质量、照片要求、贴图和修图的便携性以及入手成本来分析。考虑到不同客户的需求不同,使用场景也有所区别,因此,结合自身情况,在预算许可的条件下作出效益客观的购买决策,才是适合自己的解决方案。

xiao xiong mao zhi neng tie tu

方案总结

激光+小熊猫方案总结

一、主要优势:

1. 物品适应性好:能满足绝大多数、各类物品的彩色三维模型制作需求;

2. 简单易上手:自学即可上手,对技术人员技能及经验要求低;人工成本低(无需人人都是高级工程师);

3. 快速制作:大多数流程可进行智能化、自动化处理,30分钟内即可完成贴图制作及贴图精修工作(常规模型);

4. 一站式处理:当局部贴图需要精修时,无需使用多个专业复杂的第三方商业软件,工程师可通过小熊猫软件里的镶嵌线编辑、单张照片映射替换、一键匀色、Photoshop联动精修等智能化模块,在小熊猫软件里可一站式轻松处理;

5. 高质量:此方案可以制作得到高精度(模型高精度、贴图映射高精度)、高精细度、真彩色的三维模型,适合高要求的客户(比如各类古文物、收藏品、纪念品、孤品等):需要1:1还原物品上的每一处真实纹理。

二、主要缺点:

前期软硬件配套成本比较高(但后期制作成本低,配套人员成本低,制作效率高,且能满足各类物品彩色建模)。

照片建模方案总结

一、主要优势:

1.  纯照片建模,前期配套成本低;

2. 对三维模型精度、贴图精度没有要求的客户,纯照片建模方案比较有优势:

在这个要求下,对于哑光、有丰富且不重复纹理特征、不具备复杂结构(没有镂空、深孔等)的物品,照片建模方案的优势明显(能满足需求且成本较低)。

二、主要缺点:

1. 物品适应性低:对于纹理特征少、高反光、薄壁件等物品,照片建模可能会失败/局部建模有问题;

2. 人员要求高:拍照要求高;当模型局部有问题时,后期修模型、修贴图时,技术人员需要掌握专业的第三方商业软件(对人员技能和经验要求高),进行专业调整和精修;

3. 制作成本高:高精细度的照片建模需要更多数量、高像素的照片、高配置的工作站以及更长的计算时间(短者2-3个小时)。当局部贴图需要精修时,操作繁琐,耗时长。

物品适应性

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

激光扫描仪可以扫描绝大多数的物品,在获取高精度单色模型后,小熊猫智能贴图软件可以为所有的扫描模型完成贴图映射。

kscan magic 3d sao miao

san wei wen wu cai se tie tu

照片建模

1. 适用于哑光、不透明、拥有丰富且不重复纹理特征的物品(比如木器、石器、人脸);

2. 不适用纯色/高反光/局部没有纹理特征/存在重复纹理特征的物品,也不适用于拥有薄边的物品,遇到此类物品可能无法重建成功或局部重建有问题(比如高反光瓷器)。

模型精度

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

工业级3D扫描获取的数据精度最高可达 0.02+0.015 mm/m,可用于数据存档、文物保护监测、文物复刻、文物修复、3D打印、测量分析、文物线图绘制等。

xiao xiong mao tie tu zhi liang

照片建模

无尺寸精度

1. 如果照片质量低/物品局部纹理特征少,可能会导致重建出的模型存在变形、凹凸相反等情况;

2. 纯照片建模获取的模型,仅做三维展示比较合适。对有精度要求或是想将模型用于多场景的客户,需求可能无法满足。

模型表面质量

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

1. 工业级3D扫描仪最小分辨率可达 0.01 mm,可以1:1高度还原出物品的表面特征,得到高精细度的三维模型;

2. 高精细度的模型,可以让中模在给高模烘焙时,得到更好的法线贴图,进而让拥有更少三角网格面数的模型,也能保证数据的三维效果,做到轻量化三维展示;

3. 高精细度的模型,可以让照片在映射时,贴图与模型上的特征对位更精准,以满足高标准客户的需求。

san wei sao miao xi jie

照片建模

1. 照片建模重建出来的模型,表面特征可能会凹凸不平。如果物品表面存在反光,计算出来的模型表面误差可能会更大。

2. 低质量的模型表面,会导致照片无法精准地映射到对应的几何特征上。所以,当将照片建模得到的贴图,通过坐标对齐置换到激光扫描获取的单色模型时,贴图与激光3D模型上的特征,对位精度无法保证(在激光扫描+小熊猫方式中,在通过激光扫描获取高精度、高精细度的扫描模型基础上,小熊猫通过照片主体检测+相对定向、照片到扫描模型进行结构对准、稀疏点云-扫描模型精配准,保证了贴图映射精度)。

照片要求

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

在这个工作流中,拍摄的照片只用于给扫描数据进行贴图,不需要通过照片构建三维模型,所以对照片数量、照片质量、照片上的纹理丰富度等要求,相对较低。

1. 拍照时,12-18°拍一张,一个物品常规只需要100+张照片即可;

2. 照片数量要求少,所以拍照耗时更短,后处理计算速度也更快,对电脑配置要求相对较低;

3. 对拍摄要求(角度、布光等)相对较低;

4. 自动贴图时,算法可自动选择权重更高的优质纹理(清晰度、色度、角度等多项参数加权统计)进行智能映射,减少人工剔除光斑和失焦模糊的工作。如果自动选择的照片依然存在问题,可以使用镶嵌线编辑功能,轻松完成局部问题贴图替换。算法越智能,功能越强大,对照片的要求越低。

taking photos

照片建模

在这个工作流中,每一张照片上的纹理特征都将用于三维重建,所以对每一张照片的内容、质量要求都比较高:

1. 想要构建高精细的三维模型,单个物品通常需要拍摄300-500张照片;

2. 照片数量要求多,会导致拍照耗时长,且后处理计算速度慢,对电脑配置要求高;

3. 对拍照要求高:如,对焦清晰,不失焦;需要保证每张照片上都要有丰富的、不重复的纹理特征;需要保证照片上的纹理特征清晰;没有多余的信息(光影、阴影等);物品拍摄面受光要均匀(提示:移动的光影、过曝点可能会产生错误的重建结果;阴影会导致噪声和追踪错误,甚至可能会导致模型上出现孔洞);

4.当对焦一个位置进行拍摄,远处的位置拍出来的照片可能会虚化,所以需要在一个部位拍摄多张多角度照片,以便更好的贴图(多张照片融合得到一张没有虚化的照片)。

贴图、修图的便捷性

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

1. 小熊猫拥有贴图镶嵌线编辑功能,可以傻瓜式、可视化地完成失真纹理(光斑、模糊、异物映射)剔除,还可以联动Photoshop对贴图进行精修;

2. 支持单张照片参与定向计算,用于顶部/底部快速贴图(顶部/底部所需照片数量比照片建模少很多),也可以用于局部贴图的快速替换(替换后支持一键匀色);

3. 在小熊猫软件里,支持自动展UV,在中模展完UV后,可以把UV传递给高模;

4. 在制作高精细度三维模型时,只需重建出稀疏点云(耗时短,对电脑要求低),即可完成照片-扫描模型的精配准工作。

xiao xiong mao dui qi

xiao xiong mao tie tu

xiang qian xian bian ji

san wei tie tu jing xiu

hua ping zhan shi

照片建模

1.1 没有贴图镶嵌线编辑功能,无法快速替换更好的纹理;

1.2 UV岛较碎,无法直接联动PS进行纹理精修;

2. 单张贴图替换,需要用到第三方软件进行手工贴图,还需要手动处理好贴图的接缝、色差等问题;

3. 需要手动展UV,以避免UV变形、UV重复、UV零碎等问题;

4. 在制作高精细度三维模型时,需要重建出稠密点云(耗时倍增,对电脑要求高,对照片质量要求高)。

人工成本

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

1. 自学即可上手,对技术人员专业技能要求低(拍照要求、后期修贴图等);也降低了对高级工程师的用工成本;

2. 贴图效率高,30分钟内即可完成贴图制作、贴图精修工作(常规模型)。

照片建模

1. 拍摄人员需要有较高的拍照技能;

2. 对于后期修贴图,需要多个第三方软件配合,对技术人员专业技能要求高,需要熟悉专业的第三方软件操作。最好有多年次时代贴图的经验,以应对各类贴图问题的处理;

3. 即使是熟练工,用比较好配置的台式工作站,基本需要2-3个小时完成一个高精度贴图制作。

软硬件配置成本

激光3D扫描+小熊猫智能贴图

成本相对较高

基本配置:激光3D扫描仪+小熊猫智能贴图助手+单反+Photoshop,适用于商业级高要求、文物等场景的真彩色三维模型制作。

照片建模

成本可以很低

对于照片建模擅长处理的模型,在不需要高精度、高精细度模型的前提下,一台手机/单反即可完成制作。

总体来说,小熊猫智能贴图助手适配市面上绝大部分手持式三维扫描仪,在文物保护、三维数字资产等对精度、色彩度要求较高的行业中有着广泛的应用。如果您拥有iReal 2E彩色三维扫描仪,搭配小熊猫智能贴图助手,还可实现一键贴图置换,将您手中的iReal 2E 3D扫描仪功能落实到底。

如果您对模型的还原度等方面没有相应的要求,那么照片建模即可满足您的大部分彩色3D贴图要求。建议根据自己的实际情况,选择适合自己的解决方案。