Kurio 3D利用Artec 3D扫描技术为英超球星量身定制紧身裤

诺丁汉特伦特大学Jack Ashby博士用Artec Leo扫描测试对象

如果你曾经经历过四肢浮肿，下半身血流不畅的问题，或者哪怕只是逛过药房，应该都听说过压力紧身裤。

这些贴身带弹力的衣物可以对腿部和脚踝施加些微压力，从而防止肿胀、疲劳、静脉疾病的恶化。不过，既然可以在全球各地商场中买到，那问题就能解决了，不是吗？

专业运动服装设计制造商Kurio 3D表示不一定，他们已经为4000多位运动员定制了压缩紧身裤，包括英格兰足球超级联赛和冠军联赛的足球运动员，以及多个女子国家队球员。

Ashby在Artec Studio中处理3D扫描数据

根据Kurio 3D的说法，现成的产品目前只能根据身高和体重来选择。公司表示，考虑到“每个人的体形各有差异，我们也不清楚每个人的腿部尺寸。”在3D扫描出现之前，市场上始终没有真正的运动紧身裤定制服务。

Kurio 3D团队说道：“有些足球运动员身材高大，体格魁梧。你也可以找到另一个身高相同、身材魁梧的球员，但他们的腿部尺寸大不相同。还有些运动员身材健硕，普通人不会有一双像他们那样的小腿！他们的小腿粗壮，四头肌和腘绳肌也更粗壮”。

“目前，你无法买到为运动员量身定制的压力紧身裤，完全不可能，因为不存在。”

让定制更进一步

Kurio 3D负责人生来右小腿比左小腿小，因此他对不合身的紧身裤有切身感受。对他而言，总是一个裤腿有压力，另一个裤腿什么感觉都没有。他的裁缝父亲曾教他用卷尺量尺寸，于是他开始研发定制紧身裤的方法。

但是，他之前的做法非常费力，需要手动测量34个尺寸。后来，他找到埃太科大使Central Scanning的市场经理Alex Chung，希望找到自动化处理方式。Chung帮他找到了一款功能、精度都符合Kurio 3D定制需求的扫描仪Artec Eva。

首先，Eva能简化并实现测量流程的数字化。这款久经考验的3D扫描解决方案质量轻便，身材小巧，使用方便，能快速测量中等大小的物体，在医疗领域得到了广泛应用。

然而，很快我们发现，要优化贴合度，我们的流程必须更灵活。为实现这些目标，Kurio 3D团队尝试延长Eva的电缆，并增加了一个3.5英寸的第三方显示屏，至少能实现基本的实时跟踪。

不久后，Artec 3D推出了一款全无线扫描仪Artec Leo，一改扫描市场格局。自从Kurio 3D团队升级到这款AI驱动的设备后，就再也没有回头，他们可以远程按需安排3D扫描，并从各个角度捕捉运动员的肢体。

Ashby借助Artec Leo内置显示屏确保实时捕获完整人体

Kurio 3D负责人说：“延长电线，加上显示屏，就等于给自己做了台Leo，我就不用带着笔记本电脑到处走了。但之后Artec 3D推出了Leo，我的工作就变简单多了。不仅无线，还有屏幕。过去手动测量两条腿需要15-20分钟，我需要不停地跪地弯腰，但现在只要一分半，就能搞定。”

“我们与Alex取得联系，就发现了这台扫描仪。对我们来说，找到匹配我们精度需求的扫描仪，才是最重要的。”

Kurio 3D的“特调酱汁”

因此，Kurio 3D最终实现了测量工作流程的现代化更新。但产品的成功并不完全取决于硬件是否先进。公司发现尽管Leo能以高达0.1毫米的精度捕获运动员的四肢，但他们还需要找到一种方法，能把数据转换成直接应用的测量值。

这时，他的好友诺丁汉特伦特大学讲师Martin Lewis博士起到了关键作用。这位博士集数学天才、程序员、生物力学家于一身，据说是编程平台MATLAB上开发算法的核心人物，能将扫描区域作为.csv（电子表格）导出，其中包含测量数据。

Chung将这种算法称为Kurio 3D的“特调酱汁”，其原理就是将扫描截面转换为可读取的“切割映射代码”。不过，很方便的是，其中的第一步可以在Artec Studio中通过截面填补孔、删除离群噪点后以多种格式导出完成。

这些网格完成整体配准、导出，经公司算法处理后，就变成了定制产品，可随时用于生产。

Kurio 3D称，与以往相比，这一过程“精度与图案质量都更高”，从扫描到成品，只需30分钟。

Kurio 3D负责人补充道：“这比绘制图案要快得多。我们的专门软件实际上可以识别出每一毫米的周长。随后，我们提取出每个0.1毫米，将其铺设到平面图案上。换句话说，可以直接在腿上形成图案。这点对我们来说，相当重要。”

“我们可以在一小时内扫描25人的球队。手动测量的话，不敢想象！”

在Artec Studio中处理Artec Leo采集的全腿图像

除了为顶级足球运动员研发装备外，公司还与板球、篮球等诸多领域的运动员合作。目前，公司定制的压力紧身裤广受专业运动员好评。但即便如此，公司并没有停止前进的脚步。

该团队表示将继续“致力于3D扫描”，因为“这是未来的发展方向”，同时，研究优化全身扫描的方式，并从中发现机遇。

进军医疗3D扫描

为确保其产品如宣传般有效，Kurio 3D还与诺丁汉特伦特大学运动生理学讲师Jack Ashby博士等几位学者合作。自从开始对紧身裤进行性能测试后，Ashby就一直和Kurio 3D合作，同时进一步探索Artec 3D扫描技术在临床和运动方面的应用前景。

具体来说，他利用诺丁汉特伦特大学自己的Leo，开始研究淋巴水肿等疾病的治疗方法。该疾病的主要症状之一就是身体肿胀，因此，通过3D扫描跟踪淋巴水肿的发生率有助于控制疾病，同时为医院节约成本，提高安全性，加快治疗速度。

Ashby 解释道：“现有的成像技术非常昂贵。如果想每隔几周进行一次核磁共振，成本就是个大问题。排水法也常用于腿部测量。这种方法很简单，且成本效益高，但需要约20分钟。”

“让人在没有支撑的情况下保持腿部不动是很困难的，还可能造成测量误差。因此，3D扫描成了一种非侵入式的高效解决方案。”

Ashby的研究表明，3D扫描比排水法更可靠。将上肢、下肢的3D扫描结果和排水法的结果进行对比，他发现扫描测量结果的可重复性更高。

结果发现，测量结果偏离腿部实际体积（偏差或误差）的几率为3-5%，始终低于排水法的4-7%。“虽然两者差异听起来并不大”，但Ashby说，这意味着“如果一条腿的体积变化5%，我们就有信心，3D扫描仪能持续监测到这一变化。”

因此，Ashby认为“需要在这一领域开展更多研究”，这也是他将继续努力的方向。医疗机构也需要考虑采用3D扫描这类可靠的技术来完成肢体体积评估。

Chung补充道：“早在2017年，我们就参与了Kurio 3D在诺丁汉特伦特大学研究项目的早期阶段，直到后期全面商业化，如今，他们也通过Artec Leo找到知名客户，事业有成。我们感到十分高兴。现在，Jack Ashby还在继续探索如何将这项技术用于其他前沿研究领域，我们希望能继续和他成为创新合作伙伴。”