以現實世界為基礎，建構虛擬世界的技術已蓬勃發展，從AR(擴增實境)、VR(虛擬實境)到近年的元宇宙等技術均備受矚目。如想在虛擬世界中複刻現實世界的物件，過往均須依賴大型且昂貴的儀器，但目前只要使用手機簡單地針對物體進行掃描，即可輕鬆創造屬於自己的虛擬空間。

本期電子報接續 第62期提到的手機3D掃描技術，分別介紹手機3D掃描的建議操作方法、掃描建模後可使用的功能及其應用，與目前大眾如何利用該技術一起建立有趣的虛擬世界。

根據日本的移動掃描協會所推出的 【移動設備掃描手冊】中，建議手機3D掃描時可與地面傾角30度，距離物體1.5~2公尺距離，移動時可依一個人的步伐間距進行移動，當前方有牆壁時可貼近掃描，另外以掃描區域的短邊方向為前進移動路徑來增加掃描的品質，以及可使用自拍棒進行掃描距離的提升(目前LiDAR距離極限為5公尺)，若使用帶有三軸穩定器的自拍棒則效果更佳。(圖1、影1、影2)

但掃描時也必須注意以下幾點，才能確保掃描成果品質(影3):
1.避免對物體以外的透空處、對過度複雜透空(如:樹木)處進行掃描。
2.避免以跑步速度進行掃描。
3.掃描距離盡量在5m內。

以下介紹手機3D掃描後可發揮的功能:

(1)快速建立比照片視角更全面的3D模型
野外現勘時一般均會進行拍照記錄，但照片總會有無法納入周遭全部地景的情形，難以了解現場全貌；利用手機3D掃描可輕鬆簡單在3分鐘內掃完約面積800平方公尺的區域，並且掌握現場真實狀況。(圖2)

(2)測量長度、高程、體積
以往針對戶外區域進行勘查時，常需要使用捲尺、箱尺、測量儀器等進行長度、高程與體積的測量，此方法不僅費力耗時且至少須需要2人以上操作，效率上無法提升；相較之下，手機3D掃描技術提供了更快速的測量方式－利用手機APP直接針對物體進行測量。例如使用手機3D掃描APP-「3d Scanner App」，更可現場即時計算物體體積(圖3)(影4)。若要針對物體進行更準確的長度與體積計算，可將掃描檔案導入電腦軟體- 「CloudCompare」，加入控制點後，精確計算物體長度、高程與體積，可供後續規劃設計中實務應用 (圖4)。

(3)控制點導入
若要在掃描成果中導入控制點時，該手冊推薦可使用粉紅-藍或粉紅-綠的邊長10公分方形布標作為控制點(其樣式可在 【移動設備掃描手冊】中進行下載) 。在掃描區域內，每50平方公尺擺放控制點在四個角與中心點，並可增加檢核點後進行掃描，完成後利用RTK衛星定位儀在控制點測得之三維坐標，於CloudCompare、TREND-POINT等電腦軟體進行輸入標定，俾使所有點雲得到正確的三維坐標。(圖5、影5)

移動掃描協會使用以上方法進行掃描並利用電腦軟體CloudCompare進行控制點標定，與全測站進行測量結果進行比較，兩者得出之結果差距為0.008~0.014m，精度成果甚佳。(圖6)

(4)行走展示系統與AR、VR展示
在掃描完成後，如果想要以第一人稱視角在成果中觀看，可在手機3D掃描APP-「3d Scanner App」進行行走展示系統，漫遊於虛擬世界中(影6)；且多數手機3D掃描APP均內建有AR展示功能， 可讓掃描成果投放到現實世界，充分展現虛實整合應用(圖7)；另外亦可將成果上傳至線上3D展示平台- 「Sketchfab」，並使用VR功能，透過VR功能使觀看者在虛擬成果中身歷其境(圖8)。

(5)工程規劃設計實務利用
目前工程規劃設計均需經過測量到繪圖等繁複的步驟，且主流以2D平面設計圖呈現，未經過平面圖識圖訓練者可能較難理解圖面說明，如須使用到BIM(建築資訊模型)技術等級呈現則所需經費昂貴；手機3D掃描除前期相較傳統測量有較高效率外，目前像手機3D掃描APP-「3d Scanner App」可匯出Sketchup可相容之DAE檔案至Sketchup進行匯入及繪圖，並且可再利用 Sketchup匯入Auto CAD後進行多元的工程規劃設計利用(圖9)。手機3D掃描技術因其三維模型能輕易理解，而且整體執行經費便宜，僅需一台手機與既有繪圖工具等優點，成為新時代的工程規劃設計新選擇(影8、影9)。

在學會手機3D掃描的使用技巧後，我們要如何跟大家分享自己創建的虛擬空間呢？目前有眾多線上展示平台可供選擇，像是Android與桌機用戶可以容易讀取的手機3D掃描app-「Metascan」、可組合多個模型的線上平台- 「STYLY」 、單一作品便利上傳共享、編輯與販賣3D模型的線上平台- 「Sketchfab」 與在AR、VR上擁有較佳體驗的線上平台 「DOOR NTT」 等。網路上這麼多豐富的線上協作平台，每天均有對3D模型製作抱持熱忱的群眾在線上踴躍使用(圖10)；另外像專為手機3D掃描舉辦的大賽- 「みんキャプ」 ，鼓勵群眾將自己掃描的作品上傳至平台後將其定位到現實的地圖位置，共同創建屬於大家的 虛擬城市 ，並且經過評比後可獲得手機3D掃描最高榮譽的「最優秀賞」等各種獎項、3D掃描體驗旅行招待與3D掃描有關的不同類型實體獎品。(圖11)(圖12)
在這麼多平台與比賽的推廣運作下，相信未來有越來越多人對於手機3D掃描產生興趣，還等什麼呢? 讓我們一起捲起袖子開始掃描!

1.人人都可創造數位孿生－手機3D掃描技術的現況與發展(資料來源:行政院農業委員會水土保持局-技術研究發展小組-電子報)
2.移動設備掃描手冊(資料來源: 移動設備掃描協會)
3.Volume Measure on 3D Scanner App (資料來源:Youtube- laanlabs)
4.iPhone x CloudCompare測量體積 (資料來源: note-iwama)
5.Sketchup匯入Auto CAD教學 (資料來源: Youtube-醬匠)
6.手機3D掃描app「Metascan」(資料來源: Metascan)
7.線上平台「STYLY」(資料來源: STYLY)
8.線上平台「Sketchfab」(資料來源: Sketchfab)
9.線上平台「DOOR NTT」(資料來源: DOOR NTT)
10.手機3D掃描大賽-みんキャプ(資料來源: みんキャプ)
11.Smart Construction Quick3Dの撮影方法(資料來源: 株式会社EARTHBRAIN)