Aquisição rápida 360° de informação 3D usando uma configuração estática

Abstract

Nesta dissertação pretende-se estudar e desenvolver um sistema de baixo custo que, através de uma configuração estática, seja capaz de realizar a captura 360° de informação 3D de objetos de pequena/média dimensão em tempo real. Este tipo de aquisição distingue-se por conseguir capturar a informação geométrica da superfície de um objeto ao longo de todo o seu perímetro exterior, isto é, conforme vista de qualquer ponto de um círculo que contenha o objeto no seu interior.

Já existem sistemas capazes de realizar este tipo de captura, no entanto, nenhum cumpre todos os requisitos acima descritos. Seja pela restrião do tamanho dos objetos suportados ou pela incapacidade de os capturar com taxas de atualização interativas, não foi encontrado nenhum sistema de baixo custo capaz de realizar uma captura 360°.

Para atingir os objetivos utilizou-se uma Kinect para realizar a captura e uma configuração de espelhos para fornecer ao sistema informação que o sensor não consegue capturar diretamente. Desta forma, o sistema construído é estático, nem a configuração nem o objeto necessitam de se mover para realizar a captura 360°, e consegue atingir taxas de atualização interativas com um custo reduzido.

Os resultados obtidos não tiveram o nível de detalhe pretendido, impossibilitando assim a utilização do sistema para a reprodução fiel dos objetos. A informação gerada pelo sistema respeita as formas e dimensões dos objetos, no entanto os resultados apresentam ruído e imprecisão nas superfícies dos mesmos. Quanto maior a distância a que o objeto se encontra da Kinect, maior a imprecisão. Como tal, as superfícies capturadas através dos espelhos obtiveram piores resultados, uma vez que a informação tem que percorrer uma distância maior para chegar ao sensor. Ainda assim, uma vez que a forma geral dos objetos se mantém e dada a velocidade de captura atingida, este sistema consegue gerar aproximações aos modelos em tempo real, permitindo ter um input de informação 360° para aplicações interativas a um baixo custo.