【製品紹介】 株式会社オーピーティー/Artec 3Dスキャナー/ハンディスキャナー・3Dカメラ・立体測定装置・3Dデジタライザ

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片手で計測するハンドヘルド3Dスキャナー Artec 3Dスキャナー

CG作成、医療向け3D画像

コンピュータグラフィック

コンピュータグラフィックとアニメーションは報道、娯楽、マルチメディアなどの業界に大きなインパクトを与えました。CGやアニメは現在、映画やコマーシャル、TVやビデオゲームなどで必須のツールとなっています。すべてのアイデアは3Dアニメで表現でき、見る人に直感的に思いを伝えることができます。

3Dアニメは現在広く普及する一方、3Dアニメの後に続くツールとして、Artecは3Dスキャニングを提案します。 特にArtec社が製造する 3Dスキャナーは広い視野を持ち、ワイドな三次元計測が可能です。 またメガピクセルの2D画像も撮影でき、スキャンする対象物の形状と画像を、スナップショットあるいはビデオモードにて取得できます。 高精度と高速でスキャンして、大型で複雑な物体も計測可能です。また運動(移動)中の物体も3Dで計測できます。従来では考えられなかった新しい計測方法が実現されました。変化する人の顔を3Dで表現したり、また人物のモーションキャプチャ、移動しながらスキャニングなど、ハンディタイプのArtec 3Dスキャナーは、多くの特長を備えた革新的な三次元測定ツールです。

人の顔に近い表情をCGで実現

人の顔は非常に激しく動き、常に多くの表現を生み出します。人間は無意識で顔を変化させています。顔を表現したアニメーションでは時々、小さな瑕疵を見つけることができます。

リアルタイムで三次元表示

昨今の話題になっている完全な3D映像であっても、人間の顔を的確に捉え表現することは難しいものと思われます。 特にズームアップのときには、人間の表情と同じになるよう期待されアニメが作成されます。現在の手法では各人の顔をスキャンし、配置したコントロールポイントを元にアニメーションを作成しています。 複数台のカメラが顔に配置されたマーカーをトラッキングして、コントロールポイントを決定しています。これらのコントロールポイントの動きは顔の動きを定義しますが、このような簡単な手法では、人間の顔が持つ多くの表情を完全には表現できません。

Artecは新しい手法で解決策を見出しました。それはArtec 3Dスキャナーを使って顔の3Dサーフェースを取り込み、リアルタイムで三次元表現するものです。3Dスキャナーを使うメリットは明白です。マーカーやコントロールポイントが不要で、ちょうどビデオカメラを操作する感覚で3Dスキャナーを操作できます。どのようにマーカーが変形するかなどのルールづけを考慮することもありません。

新時代のMocap

Mocapとは motion capture systemsの略で、人間の行動や物体の動きをデジタルで保存することを表しています。 映画やコンピュータゲームで広く使われている技術です。これまでMocapで使われてきた技術は上記に書かれたものです。スキャンされた物体(または人間の顔や身体)の上にマーカーを配置し、この位置をリアルタイムでトラッキングするというものです。後処理にて、アニメーションの作成やコンピュータモデルの作り変えを行なっています。

Artec 3Dスキャナー、Broadway カメラの特長は、瞬時に3Dで物体(人間)の動きを捉えることです。Broadwayは移動スピード30kmの物体をサーフェースとして取得します。この機能は、人間全体の運動や筋肉の動き、あるいは変形する物体をリアルタイムで捉えることが可能です。そうした一連の動きを処理することで、例えば人間の動きを高精度で三次元観察できます。物体(身体)の中で注目する箇所がどのように変形するかを3Dで解析できます。

物体のスキャニング

Artec 3Dスキャナーは静止した物体の形状も、高精度で計測できます。テキスチャも取り込むことが可能です。

物体のすべての面をスキャニングした後、後処理の工程で全ての面を合成して、ひとつの3Dモデルを作成します。

医療向け3D画像

医療向け3D画像
整形外科

統計によると世界の人口の2〜4%は、せき髄が変形する病に苦しんでいると言われています。これは世界的規模では、1億5千万人という数字になります。残念ながら近年、患者数が増えています。せき髄に関わる病気はしばしば青年期に起こり、正しい治療がなされないと急激に悪化していくと言われています。早期発見と治癒のためには、定期的な検査が必要となっています。

医療向け3D画像

せき髄の治療で重要となる点は、治療の中心となるせき髄の診断です。海外では標準的な診断として、Cobb 方法を採用しています。これは患者が定期的に放射線 (x-ray)の検査を受けるもので、せき髄の変形の進行と治療効果を確かめるものです。しかし放射線を過度に浴びることは人体に悪い影響を及ぼす危険があります。この理由でこれまで、放射線検査に代わる安全な治療方法が模索されてきました。

非放射線治療として一般的な検査方法は近年、Quantecが使用されてきました。この技術は、ラスターのステレオグラフィーで人体をビデオ画像から三次元で表示するというものです。人体の後ろに投影したパターン画像を認識する手法です。ただし装置は大型で、使用方法が複雑という指摘もありました。

Artec 3Dスキャナーは放射線を照射せず、Quantecと同じラスター・ステレオの技術を採用しています。Artec社が独自の技術を基に、非常に軽量・コンパクトな3Dスキャナーを開発しました。この3Dスキャナーは、せき髄の検査項目である scoliosis, kyphosis, lordosis, spinal rotationを高精度で三次元測定できます。

整形外科

整形外科の手術を受けた人が手術前に期待した手術結果とはならず、落胆する場合があります。統計によると手術を受けた30〜40%の患者が実際、手術結果に満足していないと報告されています。 ひとつの問題として整形外科の際に患者に対して、手術後の予測結果を正確に伝えられていないことです。そのため患者は、手術後どのようなスタイルになるか、はっきりとしたイメージがつかめないまま手術を受けることになります。

Artec 3Dスキャナーは整形外科を受ける患者に、手術後の予測状態を伝えるためのツールとして3Dスキャナーとソフトウエアを提供しています。患者にとって手術後の状態を想定できることは大きな安心となります。

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