3D掃描儀各行業解決方案-影視動漫

綜述
電影《十二生肖》中，成龍佩戴了專業3D掃描手套來掃描劇中十二生肖銅像，另外一邊通過專業設備將所掃描的銅像3D列印出來，看似很科幻不切實際，其實，3D掃描技術與3D列印技術在影視行業中已經有諸多實際應用。

在影視中，要在計算機上對一個對象進行3D動畫特技處理，首先必須獲得其三維數字模型。這只有兩個渠道，一是在計算機中從一點一線開始構造，二是設法獲得實物的立體模型後進行逆向設計。在許多情況下，一些真實的、複雜的物體，例如人的頭部，藝術品，很難用構型軟件製作出其3D模型的，如完全利用構型軟件製作出一個湯姆•漢克斯的3D模型，恐怕再熟練的電腦特技師都會感到頭痛。如果客戶要求在動畫中加入一個真實的、精美絕倫的工藝品或文物的3D特技效果，即使特技師有耐心試圖一點點地在構型軟件中把它“做”出來，最後多半也是吃力不討好。而有了3D掃描儀，這些難題就可以迎刃而解。它能迅速方便地將演員、道具、模型等的表面空間、顏色等信息掃描入計算機中，構成與真實物體完全一致的3D模型，其數據格式能與通用的3D動畫軟件接口。有了這些數字化模型，就可以用計算機3D動畫軟件對它們作進一步的特技處理，進行旋轉、壓縮、拉伸、扭曲等各種變化，完成切割、剪裁、拼接、運動等等各種特技處理，或融入特定的場景中，實現種種高難度的特技效果。
 
　　在「侏羅紀公園」中，特技人員先雕刻好一個恐龍的模型，然後用3D掃描儀對其掃描，得到恐龍的三維數字模型，再用3D動畫軟件使其做出各種動作，並完成與背景、人物的合成，最後才形成我們看到的幾可亂真的畫面。其它如「玩具總動員」中的玩偶形象、JUNGLE BOOK中蛇的模型、DRAGON HEART中飛龍的模型、THE DOORS中的Val Kilmer 、「終結者Ⅱ」中的Linda Hamilton和Robert Patrick等等，都使用了3D掃描儀進行掃描。
 
　　與3D掃描技術一樣，3D列印技術也往往隱藏在幕後，很多電影中出現的道具、景物甚至人物都可能是3D列印出來的。比如定幀動畫《通靈男孩諾曼》的電影製作人採用了3D列印技術，一口氣打印了8800個面部表情的素材庫，生成了大概150萬個不同的角色面部表情。

再比如下面圖片中的這把可以打開史矛革宮殿的神奇鑰匙（電影《霍比特人2》），觀眾並不一定知道它也是3D列印出來的：

方案重點
3D掃描或3D光學測量技術在影視動漫中的應用主要在以下幾個方面：
（1）角色的創建，主要表現在數字替身和精細模型創建兩方，都是以真人為掃描對象，以此來獲得演員的3D模型和細節特徵，之後再通過逆向過程軟件進行後期的數據修補和局部細化，進而獲得具有高逼真度的3D模型。
（2）場景的創建：為了達到逼真的效果、獲得真實的場景，通過大場景3D掃描技術實現真實場景的複制和仿真無疑是一個比較好的選擇，節省了資金、提高了效率。
（3）道具的創建：對於真實歷史形態的道具創作，3D掃描技術結合3D列印等技術，可以實現對於真實的道具原型，如兵器、裝飾品、室內擺件等進行掃描和還原製作，從而獲得與原型一般無二的逼真道具；而對於虛構形態的道具也並非完全虛構，而是通過3D掃描借用了現有物體的造型、紋理等特徵進行製作而成。

3D列印技術在影視動漫中的應用主要在以下幾個方面：
（1）道具的創建：設計完成的道具，無需開模，直接製造出來，高效、低成本；
（2）定幀動畫中角色表情動作的分鏡頭模型：用數字化製造的方式來代替傳統的人工製作，無疑更加節省時間，也能夠能夠保證始終如一的品質。
（3）場景或背景模型：電影背景出現的一些景物並不一定得是真實的，可以是電腦虛擬特效，也可以是3D列印的！

方案價值
先臨三維的三維數字技術綜合解決方案可以為影視動漫創作提供以下效益：
1. 3D掃描技術在影視動畫製作中對角色、場景、道具等3D虛擬物體的設計和創建過程發揮著非常重要的作用，並提高了影視動畫虛擬物體的製作效率和質量
- 中長距離的大場景3D掃描技術可以掃描建築、景物、地形等信息，是3D場景設計的得力助手；
- 短距離3D掃描儀可以掃描人體、物品等，用於人物或者道具的3D設計；
- 掃描獲得的點雲數據，可以直接導入Maya、Rhino等常用的3D設計軟件進行後續的細節處理或該型設計。
 
2. 多類型3D列印技術方案，適應多樣化的影視製作需求
-可以提供大尺寸道具的3D列印設備或服務，也可以提供彩色人物模型的3D列印設備或服務；
- 提供影視動漫衍生商品的設計與批量製造服務，把電影中的亮點轉化為商品，增加影視產品的附加值和營收。
- 提供劇中人物等比例尺寸3D列印服務，輔助影視作品的宣傳營銷。

客戶案例
3D列印技術在定幀動畫製作中的應用
在他們最新的粘土動畫《海盜！一個冒險的科學家》中，阿德曼公司選擇了envisionTEC公司的Perfactory Standard系列3D列印機用來列印片中人物的頭部和嘴部。至所以做出這樣的選擇是有理由的。這裡有超過20000個可替換的嘴部需要列印，對於3D列印精度的要求非常高，而且所有嘴部都要具有互換性以及與人物頭部的匹配性。而且由於電影拍攝過程中如此巨量的部件列印需求，3D列印設備需要滿足24小時不間斷列印，每天完成數百個部件的生產能力。envisionTEC英國分公司為阿德曼公司提供了四台Perfactory Standard系列3D列印機，列印精度控制在30微米，使用材料為E-shell系列材料。阿德曼公司從2009年開始製作片中人物的頭部與可互換的嘴部模型，以及設計原型打樣。最終，在最新的3D列印技術的幫助下，《海盜！一個冒險的科學家》粘土動畫按時面市，並且很好地實現了費用控制。
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劇情說明：

       在《海盜！一個冒險的科學家》中，大鬍子船長Hugh Grant在他參演的第一部粘土動畫中出名了，他是一個有著無限激情，卻不那麼成功或者恐怖的海上冒險家。

        這位船長有一群遊兵散勇追隨（Martin Freeman, Brendan Gleeson, Russell Tovey, and Ashley Jensen），面對一大堆奇特的事情視若無睹，他只有一個夢想：擊敗他的競爭對手Black Bellamy （Jeremy Piven )和Cutlass Liz (Salma Hayek） ，得到垂涎已久的海盜年獎（Pirate Of The Year Award）。這個夢想驅使著我們的英雄從異國血島（Blood Island）的海岸來到維多利亞時代的倫敦霧都大街。

       一路上，他們與惡魔般的女王(伊梅爾達頓）戰鬥，與倒霉的、迷人的年輕科學家(David Tennant）組成了一個團隊，但一直沒有失卻海盜的本性：冒險！