تلفیق داده‌های تک سنجنده‌ی کینکت برای مدل‌سازی سه‌بعدی بدن انسان

سنجنده­ی کینکت به دلیل برخورداری از هزینه‌ی پایین و قابلیت استفاده از آن در موقعیت‌ها و شرایط متفاوت، می‌تواند به‌ عنوان ابزاری کارا برای مدل‌سازی سه بعدی بدن انسان بکار گرفته شود. از کاربردهای ساخت مدل سه بعدی بدن انسان می­توان به ایجاد اتاق پرو مجازی برای انتخاب و مشاهده لباس، تولید کاراکترهای گرافیکی در بازی­های رایانه­ای، ساخت آواتار شخصی برای ارتباطات مجازی، تولید پویانمایی و فیلم سه بعدی، ایجاد واقعیت افزوده در گرافیک رایانه و مانند آن اشاره نمود. از اینرو در این مقاله برای اولین بار در کشور، روشی سریع و ارزان به منظور مدل‌سازی سه­بعدی بدن انسان با استفاده سنجنده‌ی کینکت ارائه و پیاده­سازی شده است. لازم به ذکر است که مدل‌سازی سه­بعدی بدن انسان، بخصوص با استفاده از یک سنجنده­ی کینت، با دو چالش‌ اساسی شامل کاهش کیفیت داده‌های اولیه با افزایش فاصله و همچنین عدم ثبات پیکره شخص در طول اسکن روبرو می‌باشد. به منظور حل چالش اول، سنجنده در فاصله نزدیکتری به شخص قرار گرفت و از قابلیت چرخش آن و اسکن در زوایای متفاوت برای پوشش بدن فرد استفاده شد. برای حل چالش دوم، از هم­مرجع­سازی غیرصلب استفاده شد که در آن علاوه بر هم مرجع­سازی صلبِ ابرنقاطِ فریم­های کینکت، تغییر شکل بدن فرد در حین عملیات برداشت داده نیز لحاظ گردیده است. پس از هم­مرجع­سازی ابر نقاط حاصل از اسکن بدن فرد که از هشت ایستگاه دورتادور فرد و در سه زاویه ارتفاعی برداشت شده است، این داده­ها تلفیق شده و یک رویه یا مش[1] بافت دار به آن برازش داده شد تا نمایشی سبک و دقیق با ظاهری واقعی از بدن فرد بدست آید. نتایج تجربی، قابلیت بالای سیستم طراحی شده را نشان می‌دهد که عبارتند از هزینه‌ی پایین بواسطه استفاده از یک سنجنده­ی کینکت نسبتا ارزانقیمت، قابلیت اسکن در فاصله‌ی کمتر بدون نیاز به تجهیزات اضافی، مدلسازی نسبتا دقیق در نواحی پایین پاها و دستها که از حرکات شدیدتری برخوردارند و حفظ جزئیات نظیر چین و چروک‌ها و مدل مو. نتایج آزمونها نشان می­دهد توسط این سیستم می­توان بدن یک فرد با قد 1.8 متر را از فاصله 1.4 متری (حدود 80% قد شخص) اسکن نمود و به ابر نقاط با تراکم متوسط 3.7 میلی‌متر با دقت مکانی 1.4 میلیمتر (انحراف معیار ضخامت ابر نقطه) دست یافت.   1 Mesh