3D-сканер как виртуальная замена телепортации

Не изобретая новой технологии, основатели Texel нашли для себя место на рынке 3D-сканирования.

Сергей Климентьев рассматривает самого себя в виде 3D-модели на экране компьютера. Детализация — до 1 мм, видны складки на джинсах и даже волосы. На первый взгляд, ничего сверхвыдающегося. Однако на создание модели ушло всего лишь 30 секунд сканирования и минута обработки. «Когда-то я мечтал изобрести телепорт, — улыбается Климентьев. — А пока физика не позволяет перенести человека из одного места в другое в реальном мире, мы решили отправить его в виртуальный». Несколько лет он составлял аналитические отчеты по IT-рынкам в российском офисе Deutsche Bank, UniCredit и Sberbank CIB, прежде чем решился на собственный проект. Тренд был очевиден: качество устройств и компонентов для создания виртуальной реальности из года в год растет, а их цена снижается. Климентьев задумал сделать сравнительно недорогой 3D-сканер для фигур и крупногабаритных объектов c автоматической подготовкой 3D-моделей. И при этом совместить качество сканирования и скорость исполнения.

Будучи студентом факультета бизнес-информатики Высшей школы экономики, он всерьез увлекался программированием и даже брал подработку. Не бросая работу аналитика, Климентьев на досуге изучил открытые библиотеки алгоритмов компьютерного зрения, посидел на инженерных интернет-форумах и начал по вечерам экспериментировать с сенсором Microsoft Kinect, купленным на Avito. Надо было, чтобы сканер по кругу объезжал предмет, и Сергей приматывал сенсор к спортивному обручу или паровозу игрушечной железной дороги.

«Моя жена была первым объектом сканирования, — рассказывает он. — Я поставил ее на диск-тренажер, завалявшийся в квартире с советских времен, и мучал по 30–40 минут. Потом заменил диск на вращающийся подиум, сократил время сканирования до 15–25 минут и перешел на друзей. Всем нравилось, но от повторного опыта они отказывались. Было очевидно, что нужны сразу и быстрота, и качество». Без помощи профессиональных инженеров продвинуться вперед не получалось. Партнер нашелся в Москве. Максим Федюков, сотрудник Лаборатории компьютерной графики и мультимедиа МГУ, участвовал в проектах по компьютерному зрению и 3D-графике для Samsung и Microsoft, а в аспирантуре занимался трехмерным моделированием человека. Климентьев, увидев его статью в научном сборнике, сразу же с ним связался.

Обычно на качественную 3D-модель человека уходило до пяти часов, вспоминает Федюков.

Большинство сканеров работают на фотограмметрии: координаты точек объекта определяются по двум и более фотографиям, сделанным за секунды с разных ракурсов, далее алгоритм ищет общие точки. Но возникают проблемы с реконструкцией тонких элементов (например, волос) и текстурой гладких, одноцветных и блестящих поверхностей. Другая технология — сенсоры со структурированной подсветкой. Они проецируют световой рисунок и по его искажениям определяют 3D-форму объекта. Этот способ позволяет получить более качественную модель, но сканирование занимает уже десятки секунд. Последующая обработка данных все равно может растянуться на часы.

За полтора года Климентьев и Федюков, потратив $12 000, создали устройство, выдающее 3D-модель за девять минут. Сканер-прототип, опробованный в декабре 2013 года, состоял из рамы для перемещения четырех сенсоров со структурированной подсветкой, блока управления и мощного компьютера. Изобретение партнеров — это алгоритмы, ускорившие процесс сбора данных (около 2000 кадров) и подготовки 3D-модели. Дистрибьютор 3D-техники, с которым они общались, согласился инвестировать в проект $400 000. Время сканирования удалось сократить до минуты, обработки — до трех минут. Наконец, в ноябре 2014 года появился серийный сканер Texel — полторы минуты на все. Первыми покупателями стали студии 3D-печати фигурок. «При сканировании с Texel получение модели и ее подготовка под 3D-печать происходит в автоматическом режиме», — объясняет выбор Павел Сергеев, управляющий партнер группы компаний 3D.ru. Texel продает сканеры таким фирмам через дистрибьюторов 3D-техники в России, Германии и Франции. Сегодня цена сканера — $26 500. Климентьев и Федюков планируют снизить цену своей системы вдвое за счет смены поставщиков комплектующих и упрощения конструкции. Тогда студию 3D-печати со сканером Texel открыть будет так же просто, как закусочную по франшизе.

Сканеры закупили «Центральный детский магазин» на Лубянке и подмосковный «Этномир». Посетители могут уехать со своей 3D-фотографией на фоне какой-либо экзотической интерактивной панорамы.

«3D-мастерскую мы хотели давно, — говорит Дмитрий Русанов, руководитель проектов «Этномира». — Выбирали между несколькими европейскими вариантами, когда появился Texel. Нам предложили делать 3D-фотографии за две минуты, и руководство приняло решение о покупке. У остальных вариантов, насколько я знаю, такого функционала нет». Директор центра виртуальной реальности КРОК Павел Почтеннов отмечает два преимущества Texel: цена в несколько раз ниже аналогов от крупного иностранного производителя и большая гибкость по части интеграции и обслуживания — сказывается российское происхождение продукта.

К июлю 2016 года совокупный объем продаж Texel составил $186 000. Два сканера приобрела «МЕГА. Белая дача». Гость торгового центра, получив файл с 3D-моделью, может из дома подбирать одежду, экспериментировать с цветами и моделями — сервис доступен для брендов BeFree, JSCasual, «TВОЕ» и будет расширяться. По словам Милена Генчева, заместителя гендиректора IKEA Centres Russia (управляет центрами МЕГА), технологии 3D-сканирования и цифрового моделирования набирают все большую популярность в мировом fashion-ритейле, а в России пока мало распространены. Но потенциально очень востребованы.

Разумеется, не только создатели Texel видят эти потребности. Резидент «Сколково» Tardis 3D Technologies сконструировал сканер на основе сенсоров Microsoft Kinect One. Время сканирования — несколько секунд, обработка данных — 6–7 минут. Цена сканера $15 000. По словам учредителя Tardis 3D Technologies Ваге Таамазяна, проект сейчас собирает заказы от студий 3D-печати. Texel же прощупывает спортивную почву и договаривается с российским офисом Adidas об установке сканеров в фитнес-центрах Reebok Crossfit (бренд Reebok принадлежит Adidas). На 3D-модели, загруженной в мобильное приложение, можно показать, как изменится тело после разных тренировок, что поддержит мотивацию к регулярным занятиям. Климентьев надеется на заказы столичного департамента культуры: сканеры можно использовать как городской аттракцион на манер фотобудок (в Воронцовском парке кабина Texel уже установлена).

«Пока физика не позволяет перенести человека из одного места в другое в реальном мире, мы решили отправить его в виртуальный»

До конца года Климентьев и Федюков рассчитывают продать сканеров еще на $265 000. Они улучшили свое устройство, совместив сенсоры фотограмметрические и time of flight. Скорость сканирования снизилась до 10 секунд, качество разрешения повысилось десятикратно. А пока предприниматели берутся за любые заказы. Например, сканер привозят на корпоративный праздник: виртуальные 3D-копии сотрудников можно загрузить в игру, имитирующую рукопашный бой. «Битвы персонажей подчиненных и начальников обычно очень захватывающие», — шутит Федюков. Он продолжает работать в университетской лаборатории — это позволяет следить за новейшими технологиями. А его партнер в июле 2016 года уволился из Sberbank CIB.

Проект Texel пока не приносит дохода, хоть сколько-нибудь сопоставимого с зарплатой инвестиционного аналитика. Климентьев говорит, что намеренно сжег мосты. «Мой возможный карьерный путь был более-менее понятен и мне не интересен, — признается он. — Хотелось понять, на что способен я сам, а не в тепличных условиях. В корпорации ты защищен, всегда можешь переложить ответственность, у тебя всегда найдутся дополнительные ресурсы. Хотя я боялся, особенно с появлением дочки: вдруг что-то пойдет не так? Потом решил: лучше жалеть о сделанном, чем о том, что не рискнул. Свое дело — это уникальный опыт. Эмоциональные американские горки, адреналин, на который подсаживаешься».

Автор: Елена Краузова

Дата публикации: 14.09.2016