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3Dスキャンのノイズが黒い床で消える?実験で判明した意外な効果

3Dスキャン時の背景・床のノイズ除去に、光を極限まで吸収する黒素材が効果的であることを検証しました。黒い素材を敷くだけで、後処理作業がほぼ不要になるという実験結果を紹介します。

本記事は暗素研のブログを参考に、noteの読者向けに再構成したものです。詳細は元記事(https://ansoken.black/blogs/ansoken-lab/3d-scan-noise-reduction-black-carpet)をご覧ください。

今回は、株式会社ケイズデザインラボさまにご協力いただき、暗素研の「光を極限まで吸収する黒素材」を使用した場合の効果を検証しました。

株式会社ケイズデザインラボさま
3Dデジタル機材の販売やプロデュース事業を展開する、デジタル製造のプロフェッショナルチームです。
暗素研の黒い素材を使用しながら、3Dスキャンに関する情報や知識を教えていただきました。

■スキャン環境を変えるだけで何が変わるのか

3Dスキャンの現場では、背景や床までスキャンされてしまい、後処理で手作業によるゴミ取りが発生していました。さらに光沢面の反射によって、被写体自体の精度が落ちることも課題です。

暗素研では、このスキャン課題を解決するため、光吸収率が極めて高い黒素材2種類を用いた検証を実施しました。

可視光域 光吸収率99.9%
特級暗黒布 太黒門(植毛布)
250~1500nm 光吸収率99.7%
黒色無双・絨(絨毯)

一つは植毛布「特級暗黒布 太黒門」(可視光域光吸収率99.9%)、
もう一つは絨毯「黒色無双・絨」(250~1500nm光吸収率99.7%)。
どちらも世界レベルの黒さを誇る素材です。これらを床面に敷き、通常のスキャン環境と比較する形で実験を行いました。

スキャン対象は、グレーのフィギュア。これを回転台に乗せ、SHINING 3D製のスキャナーで読み込みます。

■通常のスキャンでは床も一緒に拾われる

まず、通常の環境でスキャンした結果を見てみます。

3Dスキャン用の回転台も黒いが、床面としてスキャンされている

黒い回転台の上にフィギュアがありますが、床面も同時にスキャンされ、後処理で削除する必要があります。不要な床データを手作業で消すのは、想像以上に手間と時間を要する作業です。

■黒素材を敷くと背景が消える

次に、太黒門黒色無双・絨を敷いた場合の結果です。
まずは植毛布 「特級暗黒布 太黒門」を敷いた場合。

「特級暗黒布 太黒門」を敷いて3Dスキャン
床面がスキャンされず、データを消す手間がなくなる


つぎに絨毯「黒色無双・絨」を敷いた場合。

「黒色無双・絨」を敷いて3Dスキャン
こちらも床面がスキャンされず、データを消す手間がなくなる

太黒門も黒色無双・絨も、どちらを使用しても背景がスキャンされない結果が得られています。つまり、後処理のゴミ取り作業がほぼ不要になるということです。

■黒い床は「スキャンされない環境」を作る

この検証から見えてくるのは、光を吸収する環境を作ることで、スキャナーが背景を認識しにくくなるということ。
つまり、黒い素材を床に使うだけで、被写体に対象を限定したスキャンが可能になります。

さらに詳細な実験内容、複数の素材比較、光沢被写体への対応など、より深い技術的検証結果は元記事(https://ansoken.black/blogs/ansoken-lab/3d-scan-noise-reduction-black-carpet)で確認できます。
3Dスキャンの効率化を検討されている方は、ぜひご参照ください。

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