一般而言，3D物体形状重建，需要借助先进的激光扫描仪。计算机图形领域的顶级会议SIGGRAPH 2017对外发表的一项研究却另辟蹊径：用水这一介质来获取物体表面，将3D物体表面建模的任务转化为体积问题。

“这种新的方法可以准确重建物体中的隐藏部分，克服常见的3D激光扫描方法的局限。”山东大学计算机学院院长陈宝权教授告诉科技日报记者，传统3D扫描和形状建模常使用激光扫描仪和摄像头对物体表面进行扫描。其局限性在于光线照不到的地方无法取样，缝隙、微小凸起等结构取样不完整，还有透明等特殊的材料难以处理。

为此，科学家们将物体浸入水中，测量物体的排水量，然后利用这种体积上的变化信息重建物体的表面形状，优势就体现了出来。“水能很好地贴合复杂的表面，还能渗透到空腔里，计算排水量也不需要考虑光线的折射率和偏振等问题，轻松绕过了光学设备面临的种种限制。”陈宝权说。

实验中，研究人员制作了一套简便的“3D浸入装置”，通过多次将物体以不同角度浸入水中，研究人员就能得出物体多个横截面的信息，进而计算出物体的几何形状，包括平时激光扫描仪很难捕捉到的部分。科研人员表示，CT设备体积庞大，且只能在特定的环境中使用，成本也高。相比之下，浸入转换法以较低的计算成本生成形状，性价比高，应用范围更广。

这项名为“基于浸入转换3D形状重建”的高科技成果由陈宝权教授率领北京电影学院未来影像高精尖创新，联合以色列特拉维夫大学、本·古里安大学，加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员合作完成。