Nell’imaging computerizzato, un guscio visivo è la forma tridimensionale (3D) di un oggetto che viene estrapolata da più immagini bidimensionali (2D) scattate ad angoli diversi attorno all’oggetto approssimato. I dati di superficie sulla forma di un oggetto si ottengono tracciando il contorno di un oggetto in un’immagine, creando essenzialmente una sagoma dell’oggetto senza trama o dettaglio interni specifici. Una raccolta di sagome, tutte estratte da immagini scattate da diverse angolazioni, vengono assemblate insieme nello spazio 3D e l’area tra i punti di contorno noti viene interpolata per formare un oggetto 3D che ha il contorno 3D generale dell’oggetto reale, anche se forse senza tanto dettaglio specifico. Il processo utilizzato per creare uno scafo visivo, noto anche come shape-from-silhouette (SFS), può essere più veloce, meno impegnativo per il processore e meno costoso da implementare rispetto ad alcune tecniche stereoscopiche per catturare il movimento 3D o rilevare la forma di oggetti 3D. Alcune delle applicazioni che utilizzano lo scafo visivo includono il rilevamento degli ostacoli tramite visione artificiale, la cattura del movimento per scopi medici o analitici e la scansione di oggetti 3D virtuali quando l’SFS viene eseguito in condizioni altamente controllate.
Il processo di formazione dell’involucro visivo di un oggetto da un insieme di immagini comporta l’isolamento della sagoma dell’oggetto dallo sfondo nelle immagini. Anche la posizione e l’orientamento esatti delle telecamere utilizzate per acquisire le immagini sono importanti per il processo. In ciascuna immagine, viene tracciato un percorso rettilineo dal piano di visualizzazione dell’immagine allo spazio della scena e termina sui contorni dell’oggetto ripreso. Questo viene fatto per ogni immagine e l’area in cui ciascuno dei percorsi, che assomigliano a dei coni in un ambiente 3D, si incrocia dà un volume molto ruvido, simile a un blocco che contiene l’oggetto all’interno delle dimensioni della scena. Per alcune applicazioni, come la visione artificiale, queste informazioni sono sufficienti per evitare gli ostacoli di base.
Le sagome possono essere ulteriormente perfezionate in modo che i dettagli geometrici più piccoli vengano tradotti nello scafo visivo. Questi possono includere buchi nell’oggetto, come potrebbe accadere se lo scafo visivo fosse costruito da immagini di un essere umano in piedi con le gambe divaricate o le braccia distese. Un attributo della forma di un oggetto che non può essere catturato con precisione con le tecniche SFS è una superficie concava, perché non contribuisce alla silhouette.
La tecnica SFS per creare l’involucro visivo di un oggetto può essere incredibilmente dettagliata e accurata se vengono utilizzati algoritmi raffinati in combinazione con condizioni controllate per creare le immagini di origine. Queste condizioni possono includere un’unica fonte di luce coerente, uno sfondo statico e misurabile e telecamere calibrate con precisione. Date queste condizioni, è possibile costruire modelli 3D di oggetti molto precisi e la cattura del movimento può essere eseguita senza la necessità di marcatori, traccianti o attrezzature speciali oltre alle telecamere.