Проєктування ергономічної захисної маски: візуалізація та вибір 3D-сканера й програмного забезпечення

Abstract

Мета статті – обґрунтувати доцільність вибору та використання пасивних 3D-сканерів на основі сучасних смартфонів з відповідним програмним забезпеченням. Методологія дослідження базується на систематизації та узагальнення, порівняльному аналізі 3D-сканерів та програмному забезпеченні для них; візуально-аналітичному та інформаційно-дослідницькому підходах. Представлено різновиди активних та пасивних пристроїв з відповідним програмним забезпеченням для операційних систем iOS та Android, описано принципи їх роботи для застосування у проєктних пропозиціях створення ергономічних захисних масок різного призначення. Доведено доцільність використання пасивних 3D-сканерів; надано графічне зображення місць розміщення робочих елементів активних 3D-сканерів. Запропоновано критерії вибору програмного забезпечення для візуалізації проєктного рішення та оцифровування маски на обличчі. Обґрунтовано вибір медичної хірургічної маски із різних матеріалів для повсякденного носіння та як засобу індивідуального захисту органів дихання. Представлено інтерфейс (робоче вікно) додатку "Polycam" на різних етапах візуалізації для створення 3D-моделі маски на обличчі. Охарактеризовано, узагальнено, унаочнено та виокремлено найбільш популярне програмне забезпечення для смартфонів з операційними системами Android та iOS, обґрунтовано вибір програм "Polycam" для Android та "Scaniverse" для iOS на основі запропонованих критеріїв та ознак. Запропоновано підходи до створення нових проєктних рішень різновидів ергономічних захисних масок у практичному застосовуванні пасивних 3D-сканерів на базі смартфонів з відповідним програмним забезпеченням. На основі аналізу досліджень надано рекомендації щодо використання пристрою та програмного забезпечення для візуалізації засобів індивідуального захисту органів дихання. Дослідження ефективності 3D-сканування тіла людини та його окремих об’ємів (площин) може бути корисним проєктувальникам одягу різного призначення, геймдизайнерам (3D-художникам, художникам мультимедійних персонажів), ІТ-фахівцям тощо.

To substantiate the feasibility of passive 3D scanners based on modern smartphones with appropriate software. Methodology.is based on 3D scanners and appropriate software systematization and generalization, comparative analysis; visual-analytical and information-research approaches. The active and passive scanning devices type variety with corresponding software for iOS and Android operating systems presented, the operation principles and their use in project proposals for research and ergonomic protective masks with various purposes development described. The using passive 3D scanners feasibility; active and passive 3D scanners working elements placement graphic representation provided. Proposed software selection criteria for visualizing the design solution and digitizing the mask on the human face. Substantiated medical surgical mask made of different materials for everyday wear and as an individual protection of respiratory organs choiced. The "Polycam" application interface presented at various stages of visualization and a face mask 3D model creation. Characterized, summarized, visualized and singled out the most popular software for smartphones with Android and iOS operating systems, the "Polycam" for Android and "Scaniverse" for iOS programs is justified based on the proposed criteria and features are choiced. Proposed approaches for the new design solutions, for ergonomic protective masks varieties creation, passive 3D scanners based on smartphones with appropriate software for practical use. Based on the analysis of the studies, the device and software recommendations use for visualization of personal respiratory protective equipment are provided. The 3D scanning effectiveness of the human body and its specific volumes (planes) researched and can be useful for clothing designers of various purposes, game designers (3D artists, multimedia character artists), IT specialists, etc.