Сканирование фотографий или других плоских документов - дело сравнительно простое: оригинал кладется на стеклянную пластину планшетного сканера, закрывается крышка и производится пуск аппарата. Но сканирование в трех измерениях, определяющих наш мир, гораздо сложнее и требует большего труда, поэтому до сих пор задача эта для пользователей ПК была почти неразрешима. Сканер MicroScribe-3D фирмы Immersion Corp. (2995 долл.) представляет собой прецизионное настольное устройство, способное отображать объекты небольших и средних размеров в виде точных трехмерных файлов.
Внимание, естественно, привлекает красно-черный шарнирный рычаг, укрепленный на несимметричном основании устройства. Внешне сканер напоминает миниатюрную зубоврачебную бормашину. Этот аппарат массой 3,6 кг из графита и алюминия оснащен трехшарнирным рычагом, который легко передвигается вокруг сканируемого объекта. Длина полностью вытянутого рычага достигает около 630 мм. Если добавить еще 150 мм, учитывающие размер основания, то получим радиус сканирования, способный охватить угол 330 при ширине объектов до 1500 мм.
Прочерчивая путь
На конце рычага имеется графитовый штифт, отличающийся малым трением, с заостренным стальным наконечником, который можно заменять круглым шариком или даже еще более острым наконечником для специальных применений. Наконечник легко касается копируемого предмета и точно воспроизводит контуры поверхности объекта.
Сканер MicroScribe-3D - устройство последовательного типа, работающее со скоростью 38 кбит/с. Однако выбор последовательного порта производится вручную, и большинству пользователей придется, вероятно, придерживаться параметров, устанавливаемых программным обеспечением по умолчанию.
Это не автоматическое устройство, которое сканирует предмет, а вам просто остается смотреть, как это делается. MicroScribe-3D требует внимательного присмотра, его приходится слегка подправлять и понемногу координировать его работу. Прежде чем приступать к делу, необходимо провести калибровку штифта. Для этого пользуются ножными педалями устройства, которые соответствуют левой и правой клавиши мыши. "Щелкать" надо прямо по передней левой, передней правой и задней правой координатам объекта.
На практике важную роль играет выбор положения объектов: их необходимо помещать вблизи сканера, но не вплотную, чтобы не препятствовать движению рычага. Очень важно, чтобы сканируемый объект был совершенно неподвижен; нам пришлось придерживать его или пользоваться зажимами. В противном случае движущийся штифт может его слегка сдвинуть, описав при этом неверную траекторию, и дать неточное изображение.
Предусмотрены два способа сканирования; в одном из них выбирается инструмент типа многоугольника, наконечник штифта подводят к месту, откуда предполагается начать сканирование, и, поставив ногу на педаль, тщательно обводят контуры объекта. Однако мы установили, что при этом на кривой может оказаться слишком много узлов и объекты с тонко изогнутыми или сложными кривыми могут дать неплавное изображение. Согласно второму способу, на каждой точке, где желательно иметь узел, производится "щелчок" ножной педалью. Двойной щелчок ножной педалью завершает линию сканирования.
Трехмерная модель просканированного объекта создается в компьютере путем дискретного наложения большого числа описываемых вокруг объекта линий сканирования. В результате получается изображение, подобное топографической карте с контурами рельефа, на которой участки одинаковой высоты воспроизводятся параллельными линиями.
Несмотря на кажущуюся простоту, обход сложных поверхностей и контуров - это нелегкое, требующее значительных усилий и времени дело. Первые наши попытки были комичны. Чтобы получить узнаваемые контуры, приходилось трудиться часами. К счастью, в программном пакете Amapi ценой 200 долл. предусматривается команда притягивания элементов к координатным линиям и один уровень отмен, что помогло преобразовать наши "детские" изображения в нечто более толковое.
В постоянной готовности
Податливость рычага, чрезмерная легкость перемещения постоянно ставили нас в тупик, и хотелось, чтобы сопротивление движению было хоть ненамного больше. К тому же ножная педаль оказалась неудобной в работе, и мы предпочли бы пользоваться для управления сканирующим рычагом кнопками, клавиатурой ПК или даже мышью.
Хотя рычаг состоит из трех частей и имеет широкий радиус маневрирования, полного поворота на 360о большинство шарниров не допускает. Поэтому при отслеживании определенных траекторий рычаг иногда останавливается и бывает не в состоянии продолжать движение. Обойти этот недостаток никак не удается; остается только начать снова с другого угла.
После отслеживания поверхности объекта результаты можно подвергнуть дальнейшему редактированию, дополнить при помощи прилагаемых к сканеру MicroScribe-3D программ Amapi и сохранить в нескольких обычных трехмерных форматах для использования в других программах. Фирма Immersion предлагает ряд распространенных трехмерных прикладных программ в виде отдельных модулей, среди которых AutoCad, Lightware, Studio Pro и 3D Studio, а также драйвер общего назначения для Microsoft Windows.
Дело мастера боится
Хотя освоение MicroScribe-3D требует чрезвычайно больших усилий, ценность аппарата для нас очевидна, так как он позволяет получать реалистичные изображения окружающих нас объектов для последующей обработки на компьютере. Это уникальное устройство в равной степени подойдет для инженеров, которым необходимо представлять трехмерные объекты в цифровом виде, и для компьютерных художников, стремящихся придать своим произведениям реалистичный облик.
Но не рассчитывайте, что работа с MicroScribe-3D будет для вас просто приятным времяпрепровождением.