来源:All-In-One crowdsourcing Object Generator
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Source Form是一个独立的设备,能够收集用户定义对象的众包图像

Source Form是一个独立的设备,能够收集用户自定义对象的众包图像,通过摄影测量将可用的视觉数据(如带有搜索词的照片)拼接在一起,从得到的点云创建水密模型,并3D打印物理形式。这种设备的工作完全独立于主观的用户输入,导致两种可能的结果:

生成特定对象(如自由女神像)的迭代版本,随着集合数据集(如上传的雕像图像)的增长,其细节和准确性随着时间而增加。

通过聚合一系列被标记的图像结果,生成普通物体(如苹果)的大众化版本。

该项目表明,随着时间的推移,可用图像数据的增加缩小了物理和数字形式感知之间的差距。例如,当Source Form被要求今天打印自由女神像,然后在6个月后再次打印,之后的结果将比之前的版本更准确和详细。随着人们继续拍摄纪念碑的照片,并将它们上传到社交媒体、博客和照片分享网站,图像数据库的数量和质量都在增长。因为Source Form每次打印都会收集一个新的数据集,所以生成的表单总是在不断变化的。随着时间的推移,机器产生的印刷品被编目并以线性分组的方式展示,为观众提供了一个看到物理空间增长和变化的机会。

除了随时间渲染变化之外,可以创建更常见的对象的Web感知的快照。例如,当执行对“Apple”的图像搜索时,结果是从旋转蟹苹果到闪闪发光的甘蓝 - 史密斯的条件和物种。Source Form aggregates all of these images into one model and outputs the collective web presence of an “apple". Characteristics of the model are guided by the frequency and order in response to the image web search. The resulting democratized forms are emblematic of the web’s collective and popular perceptions.

1.成像管道

1.1图像检索:用户提供关于他们想要构造的特定对象的输入。然后软件自动抓取基于文本的图像检索结果。搜索过程允许用户提供反馈以消除目标内容的歧义。最初过滤后的图像将用于反向图像搜索(基于内容的图像检索),以获得更多和相关的图像,在互联网上捕捉相同的对象。

1.2基于功能的对应匹配:此步骤涉及从图像中提取本地图像修补程序并将它们与图像集合匹配。通过在图像之间建立对应关系,我们能够可靠地删除不包含目标对象的图像。这很重要,因为图像检索步骤的图像集合可能非常嘈杂。该步骤中的主要挑战在于匹配在显着不同的设置下捕获的图像贴片,例如不同的观点,照明条件和曝光。我们利用强大的特征提取和匹配算法来解决此问题。

1.3 3D网格重建:给定特征对应关系,我们从运动和多视图立体技术应用结构,以共同估计相机姿势和点的3D结构。然后,我们使用ColMap [2,3,1]顶部内置的软件构建基于提取的3D点云的3D网状模型,我们在流水线的多个阶段使用。然后将3D网格模型进行精制和处理3D打印。

2.印刷管道

2.1三维网格修复:重建的网格通常是非流形曲面几何。为了创建可打印的特征,表面沿着其表面法线加厚。这种增厚是不对称的,以保持外部表面的特征分辨率。生成的体积3D模型然后进行体素化,用于打印性分析和制造。该组件是建立在一个由美国国家科学基金会资助的多所大学的可制造性设计研究项目(NSF CMMI #1546985)的最新成果之上的,使用基于体素的部件几何表示(i)突出不会打印的部件特征(由于它们的尺寸)和(ii)识别打印方向,最大限度地减少构建时间和支持材料消耗。然后,基于体素的几何图形被切成每个体素层的位图图像,并提供给打印机。

2.2 3D打印:用户在Source Form系统中查询的模型大小、特征分辨率、纹理等各不相同。由于成本高和形状因素,聚合物添加剂工艺如材料喷射和粉末床熔炼被淘汰出选择池。虽然材料挤压系统相对便宜,但由于过程相对缓慢,不能制造高分辨率的特征,而且打印零件的表面光光度较差,这可能会隐藏模型的演化过程,使其不受不断增长的图像数据集的影响,因此被排除在潜在的制造解决方案之外。掩膜投影缸-光聚合(MPVP)可以获得高的特征分辨率和良好的表面光洁度。设计的MPVP系统可以处理各种光聚合物,从刚性到柔性,为用户提供具有代表性和独特的体验。自底向上MPVP系统配备了连续投影和绘图,以促进高速制造,实现13-25毫米/分钟的制造速度范围,使其最适合预期的应用。

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