Маногаров А.И., Дробязко А.Н., Забара И.С., Ковальчук М.А., Парфенова И.А., Подколзин В.В., Цой Д.Д.

Кубанский государственный университет, Россия

Результаты 3D-сканирования сцены

и полуавтоматического снятие мерок объекта

В настоящее время создано множество контактных и бесконтактных 3D-сканеров, но существует необходимость разработки доступных программных кодов для распространенных аппаратных средств. В Кубанском государственном университете разработан бесконтактный активный 3D-сканер, используемый совместно с устройством Kinect, выпущенным компанией Microsoft для игровой приставки Xbox. Kinect включает в себя инфракрасный излучатель, инфракрасный приемник, камеру, 4 микрофона, корректировщик наклона по вертикали. Kinect может получать трехмерное изображение при любом естественном освещении. Сенсор подключается к компьютеру через USB, одновременно можно подключить до четырех сенсоров. Диапазон рабочих расстояний от 0.5 до 3 метров.

При написании программного кода нами использовалась Point Cloud Library – открытая библиотека для обработки 3D геометрии, содержащая алгоритмы фильтрации, функции оценки, реконструкции поверхности, регистрации, подгонки моделей, сегментации.

Разработанная программа (рис. 1) позволяет осуществлять сканирование окружающей 3D сцены в соответствии с заданными размерами (рис. 2), полуавтоматическое снятие мерок объекта (рис. 3), просмотр полученной 3D модели, дальнейшее сохранение полученных результатов сканирования в формате 3D редактора «*.obj».

Реализованы возможности:

- сканировать 3D сцену;

- приостанавливать процесс реконструкции;

- возобновлять процесс реконструкции;

- сбрасывать процесс реконструкции для нового сканирования сцены;

- сохранять полученные результаты сканирования;

- просматривать 3D сцену, полученную при сканировании;

- получать размеры объекта по двум заданным точкам.

Тип ЭВМ, дл которого разработана программа – GPU с аппаратной поддержкой технологий Direct3D 11 и C++ Accelerated Massive Parallelism, Ram 4Gb, Intel Core I5-2450M 2.50 GHz, HDD 160Gb.

Язык программирования – С++, C#.

Операционная система, поддерживающая программу, – MS Windows 7(64bit), Kinect For Windows SDK, Windows SDK, DirectX11.

Объем программы – 58,0 Кb.

Рисунок 1 – Главное окно программного приложения

Рисунок 2 – 3D сцена готова для обработки

Рисунок 3– Измерение расстояния между 2 точками 3D сцены