GAME&PLAY
3D SCAN
MAXINE PENDERS
GAME EN DIGITAAL DESIGN
VERTREKPUNT
Masterproject:
Cryptozoölogische wezens op een anatomische correcte
manier weergeven als richtlijn voor gamedesigners,
illustratoren, etc.
  Logica gebaseerd op natuurelementen waar we hier op
  deze aarde aan gebonden zijn. (Zwaartekracht, zuurstof,
  elementen, etc.)
  Werk verzameld in een artbook.
CURIOSA
Cryptozoölogie als uitgangspunt:
  Vaak ‘hints’ van bestaan. (Pootafdruk, vage foto,
  ‘sightings’, plukje haar, nagemaakte wezens, etc.)
      Zelf ook curiosa rond gekozen wezens maken.
      Model construeren. (En andere kleine extraatjes)
PROBLEEMSTELLING
3D-prints:
   3D model moet 100% accuraat zijn.
   Kans op artificiële look. (Textuur, etc.)
   Tijdrovend (gebrek aan ervaring met 3D programmas)
   (Veel?) werk/aanpassingen nodig na printen.


Manuele uitwerking:
   Veel benodigdheden nodig.
   Droog-proces duurt lang.
   Mal kan verduren na veel gebruik.
   Geen standaard regels over de ‘how-to’.
ONDERZOEK
Manueel model met laserscanner omzetten tot computer
object.
  Kan het 3D model gebruikt worden voor animatie en/of
  prints?
  Wat zijn de voor-en nadelen?
3D LASERSCANNER
Mogelijke voordelen:
  Tot op 15 micrometer nauwkeurig. (In het beste geval)
  Verwerking van data door veel programmas mogelijk. (And
  again, in het beste geval. Meer uitleg later.)
  Zeer snel. (Als je een goeie scanner hebt, heb ik
  ondervonden.)
  Gemakkelijke kwaliteitscontrole.


Mogelijke nadelen:
  Kan onderkant ook gescanned worden?
  Opschonen van digitaal beeld? (Veel opschoonwerk nodig?)
  Minder ‘feel’ door artificiële texturen?
IN THEORIE
Andere studies in 3D scanning:
  Szymon Rusinkiewicz
  Olaf Hall-Holt
  Marc Levoy
  James Davis
  Stephen R. Marschner
  Matt Garr
  Stanford University Computer Science Department
  Princeton University
MARC LEVOY

 Amerikaan
 Professor ‘Computer Science’ en ‘Electrical Engineering’
 Computer graphics researcher
 Standford University
 Pionier in volume rendering
 Héél veel studies! (Oa. The Digital Michelangelo Project)
STEP-BY-STEP
STAPPENPLAN
1. Eerste scan. Zwarte spikkels veroorzaakt door foute
puntlezingen. (Géén gaten)


2. Tweede scan overlapt. Laser-range is aangepast om
foutlezingen te voorkomen.


3. Meerdere overlappende scans. (Steeds met aangepaste
waarden.) Minder kleurvlakken = betere overeenkomst met
vorige scans.


4. ‘Surface Reconstruction Algorythm’ toegepast om één
samengevoegd beeld te bekomen.
DAVID LASERSCANNER
VEREISTEN
Voor het maken van een goeie scan:
  Juiste belichting (Te donker: te weinig detail. Te licht: te
  veel ruis.)
  Horizontale scanrichting
  Pc (Of Mac met Windows. Geen goed idee.)
  Gecalibreerde webcam en detectie-plaat met gepast grid
  Juiste afstand tussen webcam, object en grid
VEREISTEN
Voor het maken van een printbaar 3D model:
  Geen fouten/gaten! (What you see is what you get)
  Stevige ‘wall thickness’ voor prints (indien van
  toepassing)
  Juiste bestandsformaat (.stl / .iges / .obj)
  Afhankelijk van professionele- of home printer
VOORBEELDEN
HIGH-RESOLUTION
REALISTISCHERE
VOORBEELDEN
PROCES
Beeldje maken:
  Ijzerdraad
  Alluminium folie
  Super Sculpey Clay
  (Lijm…)


3D Scan:
  David Laserscanner (DL-SET01)
FASE 1
FASE 1
FASE 1
FASE 2
FASE 2
FASE 2
FASE 3
FASE 3
FASE 3
SETUP
WEBCAM CALIBRATION
SCANNING PROCESS
OPPERVLAKTE SCAN
POGING TOT DIEPTE CREËREN
MERGE ‘TRY AGAIN’
MERGE ‘YOU TRIED…’
MERGE ‘WTF IS THIS?!’
MERGE ‘TOO BRIGHT’
MOTIVATIONAL MANUAL
OMZETTING NAAR GRID #1
OMZETTING NAAR GRID #2
THE BEST RESULT
CONCLUSIE
Bezint eer ge begint.
Zoek hulp van een professional.
CONCLUSIE
(Persoonlijke ervaring)
Manueel beeld was vrij snel klaar. (±2 weken MAAR niet
intensief. M.a.w: niet elke dag aan gewerkt.)
Was ook leuk om te maken en weer een ervaring rijker.
Bracht meer detail dan scan.
Scan-idee kon lukken mits professionele apparatuur en
ervaren gebruikers.
Scannen was te omvangrijk voor deze test en te ineffectief
om te gebruiken. Er was te veel restauratie werk aan.
Manuele uitwerking ging sneller en bracht het beste resultaat
met zich mee.
LINKS
Real-time 3D model acquisition
http://graphics.stanford.edu/papers/rt_model/rt_model.pdf



The Digital Michelangelo Project
http://www.cs.cmu.edu/~seitz/course/SIGG99/slides/levoy-digmich.pdf


Filling Holes in Complex Surfaces using Volumetric Diffusion
http://graphics.stanford.edu/papers/holefill-3dpvt02/hole.pdf



Xios 3D Laserscanner
http://3dlab.xios.be/3dscannen


David Laserscanner
http://www.david-laserscanner.com/
DA WAS ’T…

Game&Play 3D Scan

  • 1.
  • 2.
    VERTREKPUNT Masterproject: Cryptozoölogische wezens opeen anatomische correcte manier weergeven als richtlijn voor gamedesigners, illustratoren, etc. Logica gebaseerd op natuurelementen waar we hier op deze aarde aan gebonden zijn. (Zwaartekracht, zuurstof, elementen, etc.) Werk verzameld in een artbook.
  • 3.
    CURIOSA Cryptozoölogie als uitgangspunt: Vaak ‘hints’ van bestaan. (Pootafdruk, vage foto, ‘sightings’, plukje haar, nagemaakte wezens, etc.) Zelf ook curiosa rond gekozen wezens maken. Model construeren. (En andere kleine extraatjes)
  • 4.
    PROBLEEMSTELLING 3D-prints: 3D model moet 100% accuraat zijn. Kans op artificiële look. (Textuur, etc.) Tijdrovend (gebrek aan ervaring met 3D programmas) (Veel?) werk/aanpassingen nodig na printen. Manuele uitwerking: Veel benodigdheden nodig. Droog-proces duurt lang. Mal kan verduren na veel gebruik. Geen standaard regels over de ‘how-to’.
  • 5.
    ONDERZOEK Manueel model metlaserscanner omzetten tot computer object. Kan het 3D model gebruikt worden voor animatie en/of prints? Wat zijn de voor-en nadelen?
  • 6.
    3D LASERSCANNER Mogelijke voordelen: Tot op 15 micrometer nauwkeurig. (In het beste geval) Verwerking van data door veel programmas mogelijk. (And again, in het beste geval. Meer uitleg later.) Zeer snel. (Als je een goeie scanner hebt, heb ik ondervonden.) Gemakkelijke kwaliteitscontrole. Mogelijke nadelen: Kan onderkant ook gescanned worden? Opschonen van digitaal beeld? (Veel opschoonwerk nodig?) Minder ‘feel’ door artificiële texturen?
  • 7.
    IN THEORIE Andere studiesin 3D scanning: Szymon Rusinkiewicz Olaf Hall-Holt Marc Levoy James Davis Stephen R. Marschner Matt Garr Stanford University Computer Science Department Princeton University
  • 8.
    MARC LEVOY Amerikaan Professor ‘Computer Science’ en ‘Electrical Engineering’ Computer graphics researcher Standford University Pionier in volume rendering Héél veel studies! (Oa. The Digital Michelangelo Project)
  • 9.
  • 10.
    STAPPENPLAN 1. Eerste scan.Zwarte spikkels veroorzaakt door foute puntlezingen. (Géén gaten) 2. Tweede scan overlapt. Laser-range is aangepast om foutlezingen te voorkomen. 3. Meerdere overlappende scans. (Steeds met aangepaste waarden.) Minder kleurvlakken = betere overeenkomst met vorige scans. 4. ‘Surface Reconstruction Algorythm’ toegepast om één samengevoegd beeld te bekomen.
  • 11.
  • 12.
    VEREISTEN Voor het makenvan een goeie scan: Juiste belichting (Te donker: te weinig detail. Te licht: te veel ruis.) Horizontale scanrichting Pc (Of Mac met Windows. Geen goed idee.) Gecalibreerde webcam en detectie-plaat met gepast grid Juiste afstand tussen webcam, object en grid
  • 13.
    VEREISTEN Voor het makenvan een printbaar 3D model: Geen fouten/gaten! (What you see is what you get) Stevige ‘wall thickness’ voor prints (indien van toepassing) Juiste bestandsformaat (.stl / .iges / .obj) Afhankelijk van professionele- of home printer
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
    PROCES Beeldje maken: Ijzerdraad Alluminium folie Super Sculpey Clay (Lijm…) 3D Scan: David Laserscanner (DL-SET01)
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 28.
  • 29.
  • 30.
  • 31.
  • 32.
  • 33.
  • 34.
    MERGE ‘WTF ISTHIS?!’
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40.
    CONCLUSIE Bezint eer gebegint. Zoek hulp van een professional.
  • 41.
    CONCLUSIE (Persoonlijke ervaring) Manueel beeldwas vrij snel klaar. (±2 weken MAAR niet intensief. M.a.w: niet elke dag aan gewerkt.) Was ook leuk om te maken en weer een ervaring rijker. Bracht meer detail dan scan. Scan-idee kon lukken mits professionele apparatuur en ervaren gebruikers. Scannen was te omvangrijk voor deze test en te ineffectief om te gebruiken. Er was te veel restauratie werk aan. Manuele uitwerking ging sneller en bracht het beste resultaat met zich mee.
  • 42.
    LINKS Real-time 3D modelacquisition http://graphics.stanford.edu/papers/rt_model/rt_model.pdf The Digital Michelangelo Project http://www.cs.cmu.edu/~seitz/course/SIGG99/slides/levoy-digmich.pdf Filling Holes in Complex Surfaces using Volumetric Diffusion http://graphics.stanford.edu/papers/holefill-3dpvt02/hole.pdf Xios 3D Laserscanner http://3dlab.xios.be/3dscannen David Laserscanner http://www.david-laserscanner.com/
  • 43.