3D-сканирование с помощью воды оказалось точнее лазерных устройств

Ученые из израильского Тель-Авивского университета, Университета Бен-Гуриона, а также китайского Шаньдунского университета и канадского Университета Британской Колумбии представили технологию, которая позволяет восстановить скрытые части предмета, которые не считывают лазерные 3D-сканеры.

Согласно принципу Архимеда, на любой предмет, полностью или частично погруженный в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной предметом. По словам исследователей, такой подход связан с рядом преимуществ – в частности, возможностью жидкости проникнуть в скрытые полости трехмерного объекта, которые не распознают камеры и лазерные сканеры. Для этого команда использовала недорогое устройство с механическим манипулятором – он погружал трехмерные объекты в воду.

Опуская изделия в воду по определенной оси, разработчики смогли измерить объем вытесненной жидкости, разделяя его на тонкие слои соответствующей формы. Повторив это действие под несколькими углами, ученые получили полную геометрическую конструкцию объекта. Чем больше погружений, тем больше удается получить данных о форме предмета.

Метод погружения похож на компьютерную томографию, которую применяют в медицинской диагностике – она тоже связана с несколькими измерениями с разных углов. С другой стороны, для томографии применяются более дорогие и потенциально опасные рентгеновские лучи, а не вода. Благодаря низкой стоимости и минимальному риску новая технология 3D-сканирования с помощью воды может оказаться полезной ученым в различных сферах.

В ходе исследования целесообразность метода продемонстрировали на нескольких 3D-моделях, включая руку, сжатую в кулак, обнимающихся мать и ребенка и двойную спираль ДНК. Результаты 3D-сканирования методом погружения оказались почти неотличимы от оригиналов.