Команда ученых и инженеров со всего мира использовала древний принцип Архимеда о вытеснении воды для разработки новой технологии 3д сканирования. Метод может работать даже со скрытыми частями объекта, которые не захватываются лазерными устройствами.

Разработка новой технологии для реконструкции 3д фигуры собрала исследователей по всему миру, включая сотрудников из Тель-Авивского университета, Университета Бен-Гуриона, Шаньдунского университета в Китае и Канадского университета Британской Колумбии. Но самый большой вклад в этот захватывающий проект внес человек, который не связан ни с одним из этих учреждений, поскольку он мертв уже более 2000 лет.

Этот вклад внес Архимед, древнегреческий математик и физик, чей принцип вытеснения был использован группой, чтобы изобрести новый метод 3д сканирования, который преодолевает ограничения некоторых из самых передовых технологий.


Закон Архимеда гласит: «На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая или подъёмная сила, равная весу объёма жидкости или газа, вытесненного частью тела, погружённой в жидкость или газ».

Это дает большие преимущества, в том числе и способность проникать в скрытые области объекта, которые камеры и лазерные сканеры не смогут различить. Для осуществления своих планов изобретатели использовали недорогое устройство в комплекте с роботизированной рукой для погружения трехмерных объектов в воду. Благодаря этому ученые и инженеры смогли измерить смещение объема жидкости, превратив его в ряд тонких слоев. Повторив это под разными углами, они смогли, в конечном итоге, захватить всю геометрию объекта.


Во время тестирования метод был продемонстрирован на нескольких моделях, таких как человеческий кулак, мать обнимающая ребенка и двойная спираль ДНК. Результаты показали, что реконструкция погружения получилась почти такой же точной, как и исходные объекты. Однако этот метод не является совершенным. Главное препятствие заключается в воздушных карманах. Если объект позволяет воде проникать внутрь, а затем препятствует свободному вытеканию, измерения будут искажены. Тем не менее, ребята работают над решением этой проблемы и вскоре смогут использовать воздушные карманы, чтобы узнать дополнительную информацию о форме предмета.

Проект будет представлен в 2017 году на SIGGRAPH, ежегодной конференции по инновациям в области компьютерных графических исследований и интерактивных технологий, которая пройдет в Лос-Анджелесе с 30 июля по 3 августа.