火灾现场精细建模可分为“准备工作→物件扫描及处理/近距摄影建模→3D打印”三个步骤。
(一)准备工作
1.准备仪器和软件。将电源适配器和电源线与扫描仪连接,并通过数据线连接到电脑进行通电检查。第一次使用需要先打开数据处理软件,导入扫描仪配置文件,数据处理软件才能正确识别扫描仪。
2.设置标记点。设置标记点可提升扫描精度,但不能直接张贴在痕迹物证上,可在痕迹物证周围设置标记板,或在周边地面粘贴标记点,见图6-4-3。
图6-4-3 在目标周围粘贴标记点示例
3.校准扫描仪。扫描前,应使用标准校准板对扫描仪的俯仰、水平、高低、位置等进行校准,使扫描仪达到标准工作状态。
(二)物件扫描及处理
1.对于能够提取的物证(如电器设备残骸),可以将其移动到光线条件适当、尺寸大小匹配的展物台上,进行环绕扫描。如图6-4-4所示,所示物证纵向长度约为15cm,可以选用半径为25cm的圆形展物台进行拍摄。
图6-4-4 小尺寸物证示例
2.对于无法提取的痕迹物证(如烧过的纸钱、烟灰、炭灰、烟头等),可以在不破坏现场的情况下,在痕迹或物证周围布置一定带有标记点的标记板作为参考,保证扫描仪扫描精度。
3.在扫描过程中,应注意扫描输出预览效果,及时进行补充扫描或调整标记位置,确保记录完整准确。
(三)近距摄影建模
没有手持三维扫描设备的情况下,也可以使用近距摄影和三维建模软件实现精细建模。
1.近距摄影采集。利用单反相机或者手机,以环绕方式拍摄物体影像,确保被摄物体采集到不低于60%的重叠度和最大角差在15°之间的连续照片。可采取逐步靠近对象采集影像的方式,在不同的距离上,进行多次环绕式均匀采集。总之,拍摄时照片不仅要量足还要重叠度好,见图6-4-5、图6-4-6。(www.xing528.com)
图6-4-5 在相同距离以环绕式均匀采集影像
图6-4-6 以不同距离进行影像采集
2.进行软件处理。推荐使用ContextCapture软件进行三维重建,重建前注意对非必要建模部分进行剔除,同时利用软件的模型优化功能对三维模型生成及优化。与结构光三维扫描技术相比,由于数据采集方式的不同,两者之间的建模精度也存在一定的差距。所以,建议在对模型精度要求不高,同时又没有相关设备的情况下采用该方案。需要强调的是,模型重建的质量和照片质量以及拍照技巧有着很大关联,只有通过一定的实践后,才能够很好的掌握其中的技巧,见图6-4-7。
图6-4-7 三维模型重建效果展示
照片建模学习教程参考:
https://www.bilibili.com/video/BV194411X7bn?from=search&seid=12324525854105832313&spm_id_from=333.337.0.0
(四)3D打印及处理
3D打印是以三维模型为蓝本,用软件将其分解成若干层平面切片数据,由数控成型系统将金属、陶瓷、塑料、细胞组织等材料进行逐层堆积粘结,叠加成型,制造出实体复制产品。
进行打印前,应正确安装3D打印机的各个部件,装入打印原料,并调整好仪器水平。通过处理软件向3D打印机传输打印模型任务前,应当对模型的朝向、支撑以及尺寸进行合理设置,确保3D打印机能够顺利打印出模型。
打印结束之后,根据不同3D打印原理对模型进行适当处理,并去除支撑。之后,可根据需要对模型进行打磨、上色等后期处理,见图6-4-8。
图6-4-8 3D打印模型效果展示
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