Электрификация

Справочник домашнего мастера

3D сканер из телефона

Содержание

Лучшие приложения 3D сканеры для смартфонов Android и iPhone

Ищите приложение для 3D-сканера на свой смартфон? Обратите внимание на лучшие приложения 3D-сканеры для Android и iPhone, интуитивно понятные, доступные и не требуют дополнительного оборудования.

3D-сканирование на смартфоне — отличная альтернатива дорогостоящему оборудованию. Вы можете воссоздать некоторые из ваших любимых физических объектов в 3d формате. В этой статье мы рассмотрим 7 приложений для смартфонов, которые помогут вам в этом.

Ограничения

Перед просмотром списка важно помнить следующее при использовании приложений смартфона для 3D-сканирования:

  • Вероятно, вы потратите много времени, пытаясь заставить работать многие из этих приложений и это может разочаровать людей, которые просто хотят хорошее сканирование.
  • Чтобы получить максимально возможное качество из ваших 3D-сканов, необходима программная ретушь.
  • Низкое качество изображения является распространенной проблемой в современных приложениях для 3D-сканеров, так как многим смартфонам не хватает необходимого качества оборудования для хорошего сканирования.

Технологии и операционные системы

Большинство приложений трехмерного сканирования основаны на фотограмметрическом трехмерном сканировании, где несколько изображений одного и того же объекта делаются с разных углов — при этом целью является 360-градусный обзор рассматриваемого объекта. Затем приложение обработает фотографии — в самом приложении или через облачный сервис — прежде чем «объединить» их вместе, чтобы сформировать 3D-модель.

По сравнению с Android, Apple и ее сообщество, похоже, более нацелены на 3D-сканирование. Компания оснащает новейшие устройства Apple точечным оборудованием для 3D-сканирования и превращает эти высококачественные гаджеты в мощные 3D-сканеры.

В любом случае, ниже мы представляем 7 лучших приложений для 3D-сканеров для Android и iOS. Список состоит из приложений, которые используют смартфон только для сканирования, без дополнительного оборудования.

Trnio

Особенности:

  • Стоимость: 2,99 $
  • Платформа: iOS (11.3 или более поздняя версия)
  • Количество оценок: 14
  • 3,4 звезды
  • Целевые пользователи: новички, любители активного отдыха

Trnio — отличный инструмент для использования вашего смартфона в качестве 3d сканера. Вы просто нажимаете кнопку камеры в центре экрана и идете вокруг объекта. Экран добавляет синюю точку дополненной реальности (AR) каждый раз, когда он делает снимок. Как только у вас будет достаточно фотографий, просто нажмите и удерживайте середину экрана, затем он начнет склеивать их. Пока вы ъ объект, который вы сканируете, имеет много текстур, сканирование обычно получается хорошо.

Приложение также будет сканировать объекты вокруг цели, а это значит, что вам придется немного ретушировать 3d объект. Надежность также может быть небольшой проблемой, вам придется выбирать, так как некоторые сканы оказываются лучше, чем другие.

В качестве дополнительной функции Trnio имеет своего рода социальную платформу. Вы можете следить за другими пользователями, просматривать другие сканы и добавлять друзей. Интересно посмотреть избранные сканы и посмотреть, как получились сканы других людей. А благодаря функции приложения «Экспорт в Sketchfab» вы можете загружать сканы на веб-сайт Sketchfab.

Qlone

Особенности:

На первый взгляд, Qlone из EyeCue Vision Technologies LTD выглядит потрясающе. Встроенный просмотр AR, простой экспорт в Sketchfab и даже руководство AR, которое поможет вам сканировать.

Прежде чем начать сканирование, вам нужно будет распечатать платформу Qlone. Сканирование само по себе очень просто: вы просто нажимаете кнопку «плюс», а затем перемещаете свой телефон или объект, пока купол AR не станет прозрачным. После того, как программное обеспечение отобразит модель, вы сможете раскрасить и экспортировать ее.

Еще одна особенность Qlone заключается в том, что вы можете сканировать в более чем одной позиции и он объединит их для лучшего сканирования. Хотя эта функция иногда помогает, при сканировании обычно используются деформированные элементы, особенно искаженные вершины.

Одним из недостатков Qlone является то, насколько просты некоторые сканы. Чем больше ваш объект заполняет купол AR, тем лучше будет сканирование. Еще одна вещь, которая нам не нравится в приложении, это оплата за экспорт. Экспорт файлов GIF, видео, изображений в Sketchfab и социальные сети осуществляется бесплатно, а экспорт в CGTrader и Shapeways стоит 0,99 долл. США (14,99 долл. США за три месяца неограниченного экспорта). Даже экспорт файла OBJ или STL не является бесплатным. Вместо этого вы должны либо платить доллар за каждый экспорт, либо покупать кредиты, чтобы «разблокировать» модель.

Scann3D

Особенности:

  • Стоимость: бесплатно, но требуется подписка, если вы хотите экспортировать модели
  • Платформы: Android (5.0 и выше)
  • Число оценок: 3 262
  • 2,9 звезды
  • Целевые пользователи: начинающие, новички

В целом, Scann3D, от SmartMobileVison, является определенным первопроходцем. С хорошо видимыми точками отслеживания, возможностью импорта изображений и экспорта в Sketchfab Scann3D выглядит хорошо. Приложение очень чистое, простое в использовании и в целом обеспечивает хороший опыт. Это функция «управляемого сканирования», которая помогает убедиться, что ваши фотографии хороши и это действительно помогает.

Иногда то, что может разочаровывать, заключается в том, что приложению требуется много времени для визуализации модели. Кроме того, во время тестирования приложение зависало во время рендеринга фотографий. Еще одно разочарование в том, что вы не можете экспортировать модели без подписки на их функции.

Это приложение 3D-сканера было действительно продумано, и легко понять, почему Scann3D хочет монетизировать свою технологию. Тем не менее, как и в случае с Qlone, это может быть лучший способ монетизации.

Cappy

Особенности:

  • Стоимость: бесплатно
  • Платформы: iOS (11.0 или более поздняя версия)
  • Количество оценок: 28
  • 3,9 звезды
  • Целевые пользователи: рассказчики или создатели AR / VR, новички

Cappy, от Scandy, — это скорее социальная сеть отсканированных произведений, чем что-либо еще, без возможности экспортировать. Внутри приложения вы можете просматривать сканы других людей в AR, где и когда угодно.

Если у вас есть iPhone 10, вы можете использовать фронтальную камеру для сканирования объектов. Приложение очень простое в использовании, а также эстетично. Все абсолютно бесплатно, так что вы можете сканировать все, что вы хотите.

Одним из недостатков является то, что вы можете сканировать только в течение десяти секунд, но, поскольку у приложения нет другой цели, кроме как просматривать и обмениваться моделями, этого более чем достаточно. В общем, если вы хотите хорошее экспортное сканирование, это не приложение для 3D-сканера. С другой стороны, если вы ищете интересный способ сканирования со своими друзьями, попробуйте!

Heges

Особенности:

  • Стоимость: бесплатно
  • Платформа: iOS (12.0 или более поздняя версия)
  • Количество оценок: 64
  • 3,4 звезды
  • Целевые пользователи: Профессионалы

Heges был запущен в 2018 году и предназначен для iPhone серии X (iPhone X, XS, XR), который поставляется с камерой TrueDepth. Приложение имеет пакет сканера, который стоит $ 2,99 и может сканировать с различной точностью, с возможностью экспорта 3D-моделей в файлы PLY и STL. Heges также фиксирует цвет и имеет «ночной режим», который позволяет пользователю сканировать в очень темной среде. После переключения на пассивное ночное видение нет никаких ограничений по дальности действия сканера.

Во время сканирования вы можете поделиться экраном с другим устройством Apple, если на другом устройстве установлена камера TrueDepth или вы можете установить Heges. Но если совместное использование экрана является проблемой, вы можете использовать этот держатель зеркала от пользователя 3dpeteuk Thingiverse, чтобы крепить зеркало перед камерой, чтобы видеть то, что вы сканируете. Эндрю Райли также предлагает вращающийся 3D-сканер для более удобного вращения на 360 °.

В Heges появилась новая функция «Бесконечное сканирование», которая позволяет сканировать бесконечно большие пространства, единственное ограничение — это место на вашем телефоне. Приложение даст вам облака точек с высоким разрешением и на первый взгляд может показаться сложным в использовании, но оно станет проще, когда вы освоите его.

Одним из ограничений Heges является то, что сканер может выйти из строя, когда вы начинаете двигаться слишком быстро или когда вы пытаетесь сканировать сложную среду, например стеклянную поверхность. Но это незначительная деталь, для приложения, которое позволяет просматривать ваши модели в AR.

Sony 3D Creator

Особенности:

  • Стоимость: бесплатно
  • Платформа: Android (8.0 и выше)
  • Количество оценок: 1,870
  • 4,3 звезды
  • Целевые пользователи: начинающие, новички

3D Creator может превращать объекты и людей в 3D-модели с высоким разрешением и в зависимости от того, что вы хотите сканировать, приложение поможет вам добиться отличного результата, поскольку оно имеет различные режимы сканирования, а именно: еда, голова, лицо, селфи и свобода, Раньше приложение было эксклюзивным для устройств Xperia, но Sony сделала его доступным и для других устройств Android.

Приложение Sony 3D Creator дает вам свободу создавать 3D-модели вашего лица с помощью фронтальной камеры и если хотите, вы можете поделиться своей моделью в социальных сетях или распечатать ее дома.

«Обработка после сканирования в облаке» позволяет визуализировать 3D-модели с разрешением 4K, что позволяет повысить детализацию и реалистичность. Сканер также имеет эффекты AR, которые позволяют вам воплотить ваши сканы в 3D-аватары. Если вы недовольны своими моделями, вы можете улучшить их, используя обрезку и настройку фотографий в приложении. Или вы можете улучшить качество ваших сканов, загрузив их на серверы Sony.

Capture

Особенности:

  • Стоимость: бесплатно
  • Платформа: iOS (12.0 или более поздняя версия)
  • Количество оценок: 92
  • 4.2 звезды
  • Целевые пользователи: новички, эксперты

Вы можете использовать Capture для 3D-сканирования, которым можно поделиться с друзьями или сохранить и загрузить в формате файла по вашему выбору. Для приложения требуется камера TrueDepth, которая поставляется с iPhone серии X (iPhone X, Xs, Xr) и позволяет отправлять результаты сканирования через iMessage, WhatsApp, Slack и многие другие приложения. Ключ в том, что любой iPhone может отображать скан, даже если в нем отсутствует камера TrueDepth.

Сканирование с помощью Capture похоже на панорамное фото. Вы можете предварительно просмотреть сканирование в модельной среде приложения или поместить его в AR. Это приложение имеет платформу, где вы можете зарегистрироваться для бесплатной учетной записи и сохранять или просматривать свои сканы. С этой же платформы вы можете скачать файл в формате, который соответствует вашим потребностям.

Capture использует камеры и датчики iPhone и функционирует, создавая «облако точек», позволяя измерять глубину сканируемого объекта. Затем приложение обрабатывает собранную информацию для создания 3D-моделей.

Основным ограничением этого приложения является то, что вы можете использовать его только на фронтальной камере. Поэтому вы должны держать телефон в неудобном положении, когда хотите отсканировать объект. Кроме того, всякий раз, когда что-то идет не так, например, когда вы останавливаетесь или двигаетесь слишком медленно, приложение преждевременно прекращает сканирование.

Сканирование для всех

Приложения 3D-сканера становятся все лучше и лучше. Они стали не только проще в использовании, но и лучше по качеству и надежности. Простота использования во всех приложениях также значительно улучшилась.

С ростом индустрии 3D-печати, несомненно, скоро последует сканирование. Из-за приложений, которые копируют и улучшают объекты, 3D-сканирование также очень полезно.

Эти приложения будут становиться все лучше, но все же у них могут быть свои недостатки, такие как низкое качество и некоторые проблемы с монетизацией.

3D лазерный сканер на Android телефоне


Представляю вниманию DIY сканер на базе Android смартфона.
При проектировании и создании сканера, в первую очередь, интересовало сканирование крупных объектов. Минимум – фигура человека в полный рост с точность – хотя бы 1-2 мм.
Данные критерии успешно достигнуты. Успешно сканируются объекты при естественном освещении (без прямого солнечного света). Поле сканирования определяется углом захвата камеры смартфона и расстоянием, на котором лазерный луч сохраняет достаточную для детектирования яркость (днем в помещении). Это фигура человека в полный рост (1.8 метров) с шириной захвата в 1.2 метров.
Сканер был сделан из соображений «а не сделать ли что ни будь более или менее полезное и интересное, когда заняться нечем». Все иллюстрации – на примере «тестового» объекта (выкладывать сканы людей не корректно).

Как показал опыт, для сканера такого типа ПО — это вторично и на него было потрачено меньше всего времени (на окончательный вариант. Не считая эксперименты и тупиковые варианты). Поэтому в статье особенностей ПО касаться не буду (Ссылка на исходные коды в конце статьи.)
Цель статьи – рассказать о тупиковых ветках и проблемах, собранных на пути к созданию окончательной рабочей версии.
Для сканера в окончательной версии используется:

  1. Телефон Samsung S5
  2. Красный и зеленый лазеры с линзой для линии (90 градусов линия) на 30 мВт со стеклянной оптикой (не самые дешевые).
  3. Шаговые двигатели 35BYGHM302-06LA 0.3A, 0.9°
  4. Драйверы шаговых двигателей A4988
  5. Bluetooth модуль HC-05
  6. Плата STM32F103C8t

Драйверы A4988, выставлены на half step, что с редуктором 15->120 дает 400*2*8 шагов на PI.

Выбор технологии сканирования.

Были рассмотрены следующие различные варианты.

LED Проектор.

Вариант был рассмотрен и просчитан. Даже дорогие проекторы не обладают нужным разрешением для достижения необходимой точности. А про дешевые даже говорить смысла нет.

Механическая развертка лазерного луча в сочетании с дифракционной решеткой.

Идея была проверена и сочтена годной. Но не для DIY исполнения, по причинам:

  1. Нужен достаточно мощный лазер, что бы после дифракции, метки были достаточно яркими (расстояние до объектива смартфона 1..2 метра). А глаза жалко. Лазер-точка уже с 30мВт не полезен.
  2. Требования к точности механической развертки в 2-х плоскостях – слишком высокие для DIY исполнения.

Стандартная механическая развертка лазер-линии на неподвижный объект сканирования.

В конечном итоге был выбран вариант с двумя лазерами разного цвета

  1. Разные цвета лазеров позволяют независимо детектировать их на одном кадре.
  2. Расположение лазеров по разные стороны камеры позволяет за один проход получить два скана.
  3. Два скана за раз позволяет объективно оценить качество юстировки сканера (сканы должны сойтись и наложиться друг на друга).

Как оказалось, последний критерий самый важный. Качество скана целиком определяется точностью измерения геометрических размеров и углов сканера. А наличие двух сканов от двух лазеров позволяет сразу оценить качество сканирования:
Облака точек сошлись. Т.е. плоскости захваченные двумя лазерами сошлись на всей поверхности.

Неудачный вариант механической части на 28BYJ-48.


Хотя с самого начала предполагал, что это тупиковый вариант, не обеспечивающий необходимой точности, я все равно его проверил c различными ухищрениями:

  1. Ось мотора зафиксирована подшипником.
  2. Добавлен элемент трения и стопор для выборки люфта редуктора.
  3. Попытка определения «точной позиции» фототранзистором, по засветке лазером

Повторяемость возврата на то же место линии лазера оказалась низка – 2-3 мм на дистанции 1.5 метра. При работе редуктора, несмотря на кажущуюся плавность, заметны рывки в 1-3 мм на расстоянии 1.5 метра.
Т.е. 28BYJ-48 полностью не подходит для более или менее точного сканера крупных объектов.

Требования к развертке, исходя из моего опыта

Обязательным элементом развертки должен быть редуктор.
Не стоит заблуждаться насчет режима 1/x шагов. Опыты показали, что в режиме 1/16 на A4988 микро шаги не равномерные. И на 1/8 эта неравномерность заметна на глаз.
Самым оптимальным решением для редуктора оказалось использование ременной зубчатой передачи. Хотя она получилась довольно громоздкой, но простой в создании и точной.
Точность позиционирования (точнее повторяемость позиционирования начальной положения лазеров для сканирования) лазеров оказалась около 0.5 mm для 5 мм ширины лазерной линии на 4 метра расстояния. Т.е. на расстоянии сканирования (1.2-1.8 метра) это вообще затруднительно измерить.
Позиционирование – оптроны (китайский noname) на прорези в диске под лазерами.

Проблемы с передачей управляющих сигналов с телефона на модуль управления лазерами и шаговыми двигателями

Узким местом, с точки зрения скорости сканирования оказался управляющий канал. Поскольку это была DIY неторопливая разработка в собственное удовольствие, то были перепробованы все способы коммуникации со смартфоном.

Передача управляющих сигналов через Audio jack (phone Audio jack=> oscilloscope)

Самый тормозной способ для передачи данных в реальном времени. Да еще с плавающим временем. До 500 ms (!) от программной активации передачи аудио данных до фактического появления сигнала в Audio jack.
Эта экзотика была проверена, поскольку, по работе приходилось иметь дело с мобильными ридерами чиповых карт.

Фотодиоды на экране смартфона (кусочек экрана телефона=>фототранзисторы+ STM32F103)

Был ради интереса опробован даже такой экзотический способ, как фототранзисторы матрицей 2×2 в виде прищепки на экран.
Хотя этот способ выдачи информации с телефона оказался самым быстрым, но не настолько принципиально быстрее (10 ms vs 50ms) чем Bluetooth, что бы мирится с его недостатками (прищепка на экран).

IR канал (phone=>TSOP1736->STM32F103)

Практически проверен и способ передачи через IR канал. Даже некую реализацию протокола передачи данных пришлось сделать.
Но IR так же оказался не очень удобен (фотодатчик крепить на телефоне неудобно), и не слишком быстрее чем Bluetooth.

WiFi модуль (phone=>ESP8266-RS232->STM32F103)

Результаты проверки этого модуля оказались совершенно обескураживающими. Время выполнения запрос-ответ (эхо) оказалась непредсказуемо плавающим в диапазоне 20-300 ms (в среднем 150 ms). Почему и что – разбираться не стал. Наткнулся только на статью где рассказывалось о неудачной попытке использовать ESP8266 для обмена данными в режиме реального времени с жесткими требованиями по времени запроса/ответа.
Т.е. ESP8266 со «стандартной» прошивкой TCP -> RS232 не годится для подобных целей.

Выбранный вариант управляющего модуля и передачи сигналов

В конечном итоге, после всех экспериментов, был выбран Bluetooth (HC-05 модуль) канал. Дает стабильное (а это самое главное) время передачи данных запрос-ответ в 40ms.
Время довольно большое и сильно влияет на время сканирования (половина от всего времени).
Но лучшего варианта добиться не удалось.
В качестве управляющего модуля широко распространенная плата c SM32F103C8T.

Методы детектирования линии на кадре.

Самый простой способ выделить линии лазере на кадре – это использовать вычитание кадра с выключенным лазером и кадра с лазером.
В принципе, работает и поиск по кадру без вычитания. Но работает значительно хуже при дневном освещении. Хотя и этот режим был оставлен в ПО ради сравнительных тестов (фото режима ниже. Все остальные фотографии с режимом вычитания кадров).

Практическая ценность варианта без вычитания кадров оказалась низка.
Возможно и можно извлечь сигнал лазера из этой зашумленной информации. Однако возится не стал.
Вариант с вычитанием кадров работает хорошо.
Всякие эксперименты с попытками аппроксимации линии и обработкой всего кадра показали, что чем сложнее алгоритм, чем чаще он «ошибается» да еще и тормозит обработку «на лету». Самым быстрым (и простым) оказался алгоритм поиска лазера (лазерной точки) на горизонтальной линии:

  • Для каждой точки линии считается сумма квадратов уровня цвета лазера (RGB) в окне, указанного в конфигурации (13 px – экспериментально оптимальная величина для окна)
  • Точка лазера – середина окна с максимальным значением сумм уровней «цвета».

Время на обработку одного кадра поиском «зеленой» и «красной линии» — 3ms.
Облака точек для красного и зеленого лазера считаются отдельно. При правильной механической юстировке сводятся с точностью < 1 мм.

Точность и юстировка

Точность оказалась в пределах 1 мм на расстоянии 1.2 метров. По большей части обусловлена разрешением камеры телефона (1920×1080) и шириной луча лазера.
Очень важным для получения корректных сканов провести настройку статическую и динамическую. Точность/не точность настройки хорошо заметна при загрузке обоих облаков точек в MeshLab. В идеале облака точке должны сойтись, дополняя друг друга.
Статически параметры, выставляются максимально точно один раз:

  1. Тангенс угла поля зрения камеры.
  2. Длинна «плеч» лазеров (от центра объектива до оси вращения).

Ну и конечно же максимальная фокусировка линз лазеров на заданное расстояние сканирования и «вертикальность» линий лазера.
Динамический параметр фактического угла позиции лазеров относительно виртуальной плоскости кадра приходится подстраивать каждый раз заново при смешении телефона в креплении. Для этого сделан режим настройки в ПО. Сведением в центр экрана лазеров и подстройкой величины угла необходимо выставить расчетное расстояние максимально близко к истинному (измеренному) расстоянию для обоих лазеров.
До подстройки:

После подстройки:

Выводы

Такую конструкцию, пожалуй, может повторить любой. Я все детали вырезал из стеклотекстолита на ЧПУ.
Конечно без ЧПУ фрезера сделать шкив под лазер затруднительно. Но с учетом того что нужен угол поворота максимум в 90 градусов, то при должном терпении шкив можно выпилить и надфилем.
Но лучше все же делать на ЧПУ. Требования к осевому люфту поворотного узла высоки. Качество сканов на 100% определяется точностью изготовления и юстировки.
Сканер делал в фоновом режиме. Временами с перерывами по паре месяцев. Поэтому оценить суммарную трудоемкость его создания не могу.

Общая стоимость конструкции не слишком высока. Как показали мои эксперименты, хотя и до промышленных сканеров крупных объектов далеко, но вполне приличные сканы получить можно.
На качество сканов в первую очередь влияет точность механической части. В этом смысле в DIY бороться с механикой созданной для промышленных сканеров сложно.
Исходный код

Новое приложение, делающее 3D-сканер из вашего смартфона

С появлением первых 2D-сканеров, в 90-х, многие люди получили возможность копировать свои документы, не выходя из дома, что было весьма комфортно. Они также позволили нам быстро оцифровывать различные документы и изображения в любой момент, дав нам возможность мгновенно создавать резервные копии документов на жестком диске своего компьютера, а впоследствии и в облачном пространстве.

И вот, спустя пару десятилетий, 3D-технология, в сущности, стала тем же, чем была 2D-технология в 90-е годы. Единственная разница между ними заключается в том, что ныне технологии развиваются в разы быстрее, нежели два десятка лет тому назад. И вот, слияние нескольких экспоненциально растущих технологий, делают нашу жизнь намного проще, а деятельность эффективнее. На сегодняшний день, вам придется потратить от пары сотен до пары тысяч долларов, чтобы приобрести 3D-сканер в магазине. Такие сканеры используются для оцифровки физических объектов и создания их копий посредствам 3D-принтера, если того пожелает пользователь. Недостаток практических применений, и весьма высокая цена, достаточно серьезно замедлили развитие рынка этих изделий.

Тем не менее, одна компания, все же пытается это изменить. Основанная в ноябре 2013-го года, компания Replica Labs, вела закулисную деятельность по разработке своего приложения под названием Rendor, которое превратит камеру любого смартфона в полноценный 3D-сканер.

«Мы демократизируем 3D-сканирование… без дополнительного оборудования… мы снизили цену на эту технологию до 0$ для всех владельцев смартфонов с доступом к интернету», сказал Исаак Робертс из компании Replica Labs.

В этом приложении будет пять основных шагов, чтобы начать сканирование:

  1. Скачать приложение Rendor, с сайта компании и распечатать сетку для сканирования (которую также можно скачать с их сайта).
  2. Поместить сканируемый объект на сетку.
  3. Открыть приложение Rendor, нажать кнопку «сканировать» и заснять объект на видео с как можно большего количества углов.
  4. После завершения сканирования, нажать кнопку «завершить», и отправить скан на облачный сервер приложения, для дальнейшей обработки.
  5. Получить готовую 3D-модель на свою электронную почту, в течение одной минуты.

Приложение будет бесплатным для загрузки и использования, но, тем не менее, компания должна будет покрыть свои расходы. Поэтому, они планируют встроить некоторые ограничения, которые смогут быть сняты за определенную плату.

«Rendor станет бесплатным мобильным приложением для смартфонов, поддерживающих операционные системы Android и iOS», сказал Робертс. «Мы надеемся, что мы сможем дать каждому несколько бесплатных сканирований, 3-5 в месяц, я думаю. Как только пользователь исчерпает лимит своих сканов, ему будет предложено два варианта действий, чтобы делать сканирования еще: поделится приложением с друзьями, или заплатить за дальнейшее использование. Пока что мы не совсем уверены в том, какую цену нам стоит запрашивать, но на данный момент, мы считаем, что она будет составлять 12$-25$ в год».

Оплата приложения, скорее всего, даст возможность к неограниченному количеству сканов. Роберст рассказал, что возможно, они введут два тарифных плана, один из которых будет позволять делать сканы с более высоким разрешением. Такой тарифный план будет стоить несколько больше, чем 12$-25$ в год.

Сама же технология, используемая для реализации работы приложения Rendor весьма сложна.

«Правительство вложило очень много средств в компанию Robotic Vision. И после того, как наши соучредители Винс и Брэндом, увидели работу ее продукции в их лабораториях, они поняли, что большинству их технологий найдется множество коммерческих применений, и по правде говоря, я солидарен с ними. Все, начиная от одежды и заканчивая зубными щетками, подлежит революции, и мы считаем, что технологии 3D-печати и 3D-сканирования, это то, что запустит новую волну индустриального переворота и совершит следующую индустриальную революцию».

В настоящее время Render находится на стадии закрытого альфа-тестирования, и компания собирается запустить следующий этап теста 4-го июля. В ближайшую неделю, они панируют продемонстрировать работу своей разработки, чтобы вызвать к ней общественный интерес. В добавок, в конце этого месяца, они отправятся в Силиконовую Долину, для сотрудничества с бизнес-ускорителем PlugandPlay. Для начала, они планируют запустить приложение на Android, и немного позже сделать его доступным для владельцев iOS. Также планируется запустить проект на Kickstarter к середине августа нынешнего года. Все желающие протестировать функционал этого приложения, могут зарегистрироваться на их сайте и их стать бета-тестерами.

Статья подготовлена для 3DToday.ru

Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Всем мозгочинам, большой привет! Если в течение последних нескольких лет вы не жили где-нибудь в глуши, то наверняка слышали о такой отличнейшей вещи, как 3D-печать. С помощью неё мы может распечатать почти что угодно, если конечно имеется соответствующая 3D-модель. А сегодня мы узнаем о том, как получать такие модели с помощью обычного фотоаппарата!

Итак, для получения 3D-моделей нужных объектов есть много мозгоспособов, но лучшим конечно является 3D-сканирование, которое в сочетание с хорошим принтером позволяет воспроизвести любой объект, начиная от целого дома и заканчивая обычной сережки. К тому же полученный скан можно использовать как основу ваших будущих самоделок. Вы только задумайтесь о том, что можно сделать с обычной цифровой фотографией, а сейчас она еще поможет создать реальные трехмерные объекты!

Еще одним приятным моментом 3D-сканирования является то, что у вас наверняка уже есть для это нужное оборудование, и возможно оно лежит у вас где-то в кармане, или вы смотрите на него (думаю, я пишу эти строки, а вы уже догадались что это :)). Да, это оборудование, позволяющие запечатлеть окружающий мир в 3D, простой фотоаппарат. И он, в купе с небольшим количеством мозготехники и недорогого, или даже свободного софта, превращается в самый универсальный 3D-принтер в целом мире. Знакомьтесь с этой мозгостатьей и вы узнаете, как именно это осуществить!

Шаг 1: Как же это работает?

Суть проста — необходимо получить достаточно много фотографий нужного вам объекта, при этом
каждая деталь этого объекта должна быть как минимум на 3-х фото. Далее они загружаются в специальную программу, которая распознает отдельные места объекта, и используя тригонометрию и «темную магию», выдает их положение в трех плоскостях. Распознав достаточное количество таких мест (иногда до нескольких миллионов) программа может создать цифровую модель самого мозгообъекта, которой можно, например, удивить своих друзей, или встроить ее в видеоигру, или послать на 3D-печать.

Для получения подходящих фотографий нужно немного попрактиковаться, конечно профессиональным фотографом становиться не требуется, но если ваш опыт в этом деле не выходит за рамки селфи, то потренироваться стоит.

Со специализированным софтом работать не сложно, большинство бесплатных пакетов не предусматривают большого количество опций, поэтому просты в использовании. Более профессиональные версии требуют времени для работы с ними и материальных затрат на их покупку, но в итоге они приятно вас удивят.

Шаг 2: Подойдет ли моя камера?

Да. И это я заявляю точно. Естественно, что какие-то камеры будут проявлять себя лучше других. «Идеальная» камера будет выдавать кристально чистые, четкие, великолепно проэкспонированные, неискаженные фотографии высокого разрешения при любых условиях. Таких камер, к большому сожалению, нет, но это пока. В данном мозгоруководстве использовались несколько типов камер, и представленные сканы сделаны из фотографий снятых каждой камерой.

Теоретически подойдет и старый Nikon FM2, но для получения более-менее приемлемой модели нужно отснять им около 5 рулонов пленки, поэтому проверять это на деле я не буду 🙂

Шаг 3: DSLR-камера

Цифровые однообъективные зеркальные камеры — это до сих пор, высокий стандарт фотосъемки и, как говорится, заслуженно. Они предоставляют качество, многовариантность и настройки, которых нигде больше не найти, и чтобы получить все вышеперечисленное не обязательно иметь дорогой фотоаппарат. Большинство своих 3D-моделей я сделал с помощью 12.3 MP Nikon D5000. Другие, более новые и более дорогие мозгокамеры могут дать большее разрешение, а значит больше информации, и следовательно, обработка займет больше времени.

Большинство зеркальных камер могут сохранять фото в формате RAW («сырые», необработанные данные), то есть избежать jpeg-сжатия. Опция это полезная, если вы хотите получить 3D-модель самого высокого качества.

Эту красивую резную панель я снял в вестибюле гостиницы в Орландо, сделав 49 снимков в сложном свете камерой Nikon D5000 и объективом 18-55мм.

Шаг 4: PaS-камеры

PaS (Point-and-Shoot, фокусируйся и снимай)-камеры и их беззеркальные собратья имеют преимущество перед зеркальными фотоаппаратами в низкой цене. В лучших из них есть режим ручной настройки, для
самостоятельной настройки нужной экспозиции. У PaS-камер Canon есть еще большой плюс — CHDK — «прошивка» с открытым кодом, которую можно оптимизировать для ваших конкретных целей.

Эту «очаровашку» я встретил в фойе Miami Biltmore, ее задача поддерживать лестницу, поэтому она наверное выглядит такой усталой 🙂 Ее я запечатлел на 20 фото с помощью PaS- камеры Nikon Coolpix.

Шаг 5: GoPro и другие экшн-камеры

Взяв GoPro, сделав что-то «безбашенное», разместив снятый ролик на YouTube, тогда возможно и вы станете знаменитым. А что если одновременно с этим запечатлеть ваши трюки в 3D?

Большинство фотограмметрического софта не дают качественного результата при работе с GoPro, и причиной тому объектив «рыбий глаз», дающий искажения. В последних версиях мозгософта Agisoft PhotoScan имеется специальная опция для такого объектива, и модели получаются достойными, но кажется что на это тратиться больше времени, чем с обычным алгоритмом. Большой плюс последних GoPro-камер в наличии режимов замедленной и сверхскоростной съемок, позволяющие автоматически делать кадры со скоростью от 1 кадра в минуту до 10 кадров в секунду, что очень полезно, так как камеру при этом можно разместить на черенке от швабры или малярного валика, получив тем самым нужный угол съемки, и без данных опций это было бы затруднительно.

Для следующей модели я использовал камеру Hero4 Silver в режиме скоростной съемки 10 кадров в 3 секунды. Мое лицо выражает концентрацию, которая необходима для удерживания головы на сколько это возможно неподвижно.

Шаг 6: Видеокамеры

В тех случаях, когда нам необходимо большое количество фотографий объекта, то возникает логический вопрос: «А что если использовать видео?». Видеокамеры обычно снимают со скоростью 24 кадра в секунду, и значит, что для получения необходимых фотографий нужно лишь волнообразно снять видеокамерой объект, обойдя его по кругу, словно мы бы красили ей этот мозгообъект. Кадры во время видеосъемки делаются настолько быстро, почти невозможно не получить необходимого перекрытия между снимками.

В принципе идея хорошая, да и на практике работает, но не достаточно хорошо. Разрешение кадров видеосъемки и совсем не то, что и у фотокамер. Большинство видеокамер имеют крошечные сенсоры и дешевую оптику, которые оптимизированы для видеосъемки, но не дают достаточно четких кадров.
Возможно в скором будущем можно будет брать пригодные кадры из видео, особенно когда станут доступны 6К- и 8К-камеры, которые могут записывать несжатые изображения. А возможно и софт оптимизируют так, что станет возможным обрабатывать просто огромное количество снимков низкого качества.

Для эксперимента я провел сканирование с помощью камеры недорогого квадрокоптера в VGA-разрешении. В принципе получилось, да и не настолько плохо, как я ожидал. Качество еще пострадало из-за того, что я не столь опытен в пилотировании квадрокоптера.

Шаг 7: Смартфоны

Возможно самый лучший вариант для начала это смартфон. Большинство современных моделей идут с довольно приличными камерами и есть дополнительные приложения для их более функционального использования. Но реальный потенциал камер смартфонов раскрывается специальными скан-приложениями, возможности которых выходят за рамки того, чтобы просто снимать фотографии. Так приложение 123dCatch от Autodesk использует сенсоры смартфона для определения направления расположения камеры и подсказывает вам как получить удачные мозгокадры, а после съемки загружает ваши фото на собственный сервер для их обработки. Если вы не захотите делать это посредством своего тарифного план, то возможно это будет удобно по WiFi. Недостаток текущей версии этого приложения в том, что оно не сохраняет полученные фото на вашем смартфоне (по крайней мере так с Android-версией), и если (или лучше сказать — когда) что-то пойдет не так в процессе сканирования, то чтобы это исправить просто так к фотографиям не добраться.

Это скан одной из моих наковален, сделанный из 74 фотографий на Samsung Galaxy S5, обработанных в Agisoft.

Шаг 8: Так что же лучше?

Когда вы только начинаете, то лучшим выбором будет лучшая из имеющихся у вас камер, ну а самый лучший вариант это конечно же DSLR-камера. И если вы планируете приобрести камеру для серьезного трехмерного сканирования, или для профессионального фотографирования, то DSLR самое то. Но не стоит забывать, что все зависит от качества снимков, а не качества самой мозгокамеры, и с правильными навыками и верных условиях можно сделать хорошие снимки даже на «плохую» камеру, а если вы не знаете что и как делать, то и с хорошей камерой получатся плохие фото. Поэтому, если хотите в это вкладывать, то вкладывайте в свои умения как фотографа, ведь камера настолько хороша, насколько хорош стоит фотограф за ним.

Фотосканирование чего-то сложного, например, сделанное мной сканирование ушка иголки, требует хорошего понимания как самого фотографирования, так и фотограмметрии. Для этого мозгоскана я сделал 63 снимка камерой Nikon D5000 DSLR с объективом 40мм Micro NIKKOR и удлинительным кольцом.

Шаг 9: Что сканировать

Для начала выбираем что-то простое, но что даст хороший результат.

Предмет должен…
быть неподвижным,
быть не слишком блестящим,
быть не очень габаритным, чтобы можно было обойти вокруг него,
или не слишком мелким, чтобы не требовались специальные фотографические навыки и оборудование,
иметь поверхность со многими деталями, а не однородными областями,
но не иметь большого количества слишком мелких, тонких частей.

Вот обычный ботинок отличный объект для первого сканирования. Возьмите какой-нибудь простой и практичный, без кричащих «блестяшек».

Шаг 10: Подготовка к сканированию

Выбранный предмет помещаем на табуретку или коробку, чтобы не ползать вокруг него по полу. Я, к примеру, поставил этот чайник на штатив, чтобы комфортно снимать его.

Далее убеждаемся, что предмет хорошо освещен. Если вы можете вращать объект, снимая его на улице в пасмурный день, то это просто отлично, и так вы получите много хорошего рассеянного света. Если же вам нужно проводить съемку в помещении, то установите достаточно света и сделайте его по возможности рассеянным. Направьте свои источники мозгосвета на белый потолок или отражатели, ну или на серебристые зонтики. Суть в том, чтобы получить как можно больше рассеянного света с минимальным количеством затенений. Вспышка на камере в этом случае не особо полезна, она, как правило, отбрасывает тени, которые на разных снимках появляются в разных местах. Отдаленные стробы хороши для наших целей если обеспечивают рассеянный, ровный света.

Затем делаем не менее сотни снимков, чтобы быть уверенным, что этого хватит. Снимать можно и со штатива, но тогда на это уйдет больше времени, поэтому по возможности лучше так не делать. То есть схема такова — получить достаточно света, чтобы можно было фотографировать с рук.

Пока на этом все, но продолжение следует…

(A-z Source)

>Купить в подарок или заказать уникальную вещь<

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

  • 15 свежих записей

About SaorY

  • Bluetooth-колонка на 40Вт своими руками — 21.05.2016
  • Как сделать бетонную столешницу — 14.05.2016
  • «Гигантская микросхема» или подставка для ног своими руками — часть 2 — 10.05.2016
  • «Гигантская микросхема» или подставка для ног своими руками — часть 1 — 09.05.2016
  • » Fantastic Plastic» или ЧПУ-фрезер для пластика своими руками — 08.05.2016
  • Как сделать легендарный робот «Canbot» — 07.05.2016
  • Как сделать магнитную панель для специй — 06.05.2016
  • Как сделать POWERBANK из аккумулятора старого телефона — 05.05.2016
  • Светильник «Ракета» своими руками — 04.05.2016
  • Как сделать оригинальную подставку для книг — 03.05.2016
  • Ночник со звездным узором своими руками — 02.05.2016
  • Как сделать складной многофункциональный столик — 01.05.2016
  • Столярный вытяжной стол — 30.04.2016
  • «Пост-апокалиптические» очки своими руками — 17.04.2016
  • Водонепроницаемый мешок своими руками (почти задаром) — 12.04.2016

Как превратить фотоаппарат или смартфон в 3D-сканер

Вместе с 3D-принтерами и сканерами появляется все больше программ и приложений, позволяющих создавать трехмерные модели для послойной печати. Конечно, 3D-сканер будет идеальным решением, но профессиональное оборудование – дорогое удовольствие. Что же делать, если необходимая техника отсутствует, а получить объемную модель необходимо здесь и сейчас? Ответ – подтянуть знания по основам фотосъемки и взять в руки фотоаппарат или смартфон.

Растущий спрос на послойную печать за последние несколько лет привел к разработке простых и дешевых методов сканирования с помощью подручных средств. Идея оказалась проста: для построения 3D-моделей достаточно нащелкать несколько десятков фото объекта, обработать их с помощью специализированных программ и получить готовую к послойной печати модель.

Обычный фотоаппарат

Для съемки можно использовать цифровые зеркальные камеры. Они позволяют сделать качественные универсальные фото. Причем для сканирования не потребуется покупка профессиональных моделей аппаратов. Так, с задачей справится и Nikon D5000 с разрешением матрицы 12,3 Мп. Более новые модели предложат и более качественные фото с высоким разрешением, но тогда придется пожертвовать временем обработки снимка. Кроме того, большинство цифровых камер имеют опцию сохранения изображений в формате RAW без сжатия, такой режим понадобится для более детального сканирования выбранного объекта.

В принципе для сканирования модели подойдут даже «мыльницы» и камеры смартфонов. Многие из них дают возможность съемки в ручном режиме, так что, если человек разбирается в азах съемки, можно использовать и менее продвинутые устройства.

Условия съемки

Что же можно легко сканировать? Такой объект должен быть устойчивым, не слишком блестящим, не очень большим (вокруг него придется ходить и снимать фото со всех возможных ракурсов), не слишком маленьким, не содержащим слишком много мельчайших деталей.

Объект лучше всего поместить на возвышение, это может быть стул или коробка. Так будет удобнее делать снимки. Главное здесь – добиться хорошего освещения. Если фотосессия проводится на улице, лучше дождаться пасмурного дня. Если съемка осуществляется внутри помещения, необходимо задействовать как можно больше источников света. Сам свет должен быть рассеянным.

Для этого лампы нужно направить на потолок, специальные экраны или зонтики. В идеале следует добиться наибольшей освещенности при минимальном количестве тени. Встроенная вспышка в данном случае не особо поможет. При ее использовании на фото будут появляться тени. Выходом может послужить применение внешних вспышек, опять же при условии, что они создают ровный рассеянный свет.

Для сканирования придется сделать несколько десятков фото, обойдя объект по кругу

Базовые знания

Перед началом съемки необходимо ознакомиться с азами настройки камеры. В настоящее время в Интернете полно сайтов, где желающие могут самостоятельно подтянуть знания по основам работы фотографа. По большому счету, разобраться нужно с несколькими параметрами.

Светочувствительность (ISO), как следует из названия, определяет, насколько чувствительна камера к свету. Чем выше уровень светочувствительности, тем заметнее будут шумы (дефекты изображения); верна и обратная пропорциональность: чем ниже ISO, тем менее выражены шумы на фотографии. По словам специалистов, самые качественные изображения получаются тогда, когда съемка происходит на низких значениях ISO: 50, 100, 200. Верхний предел – ISO:400.

Следующий параметр – приоритет диафрагмы. Он представляет режим автоматического управления экспозицией фотоаппарата или видеокамеры, при котором автоматика бесступенчато выбирает выдержку затвора (время считывания кадра матрицей), в зависимости от установленной вручную диафрагмы. Для наиболее детального снимка выбор делается в сторону значения f11.

Наконец, последний основной параметр – скорость затвора или время, в течение которого затвор остается открытым и свет попадает на сенсор камеры. Если время выдержки невелико, можно «заморозить» движение.

Длинная выдержка позволяет получить «размазанное» движение (motion blur). Его часто применяют в рекламной фотографии автомобилей и мотоциклов, когда нужно передать ощущение скорости или движения автомобиля.

При выдержке более 1/60 камера чувствительна к сотрясению, и снимки могут получиться смазанными. Чтобы этого не произошло, при съемке с длинной выдержкой используется штатив.

Часто на камере в качестве значения выдержки бывает указан только знаменатель. Например, 125 означает скорость затвора 1/125 с. В значении выдержки знаменатель дроби должен, по меньшей мере, равняться фокусному расстоянию или быть больше него. Например, объективом 50 мм можно снимать с рук при выдержке не более 1/50 с, объективом 200 мм – не более 1/200 с.

Программа может исправить огрехи съемки

Методика

Теперь, когда основные параметры выставлены, можно приступать непосредственно к съемке. Следует запомнить место, где делается первая фотография, можно даже его отметить. Здесь же будет и закончена фотосессия. Необходимо постараться, чтобы объект полностью заполнял кадр. В принципе, попавшие на снимок объекты на заднем плане не испортят процесса. Впоследствии они даже могут помочь программному обеспечению определить положение камеры.

Главное – качество 3D-модели будет напрямую зависеть от качества полученных снимков. Если на фото будет слишком много объектов на заднем плане, они попадут и в компьютерную модель.

Итак, съемку следует вести с разных ракурсов, перемещаясь вокруг объекта. Торопиться не следует, лучше сделать больше фото, чем потом столкнуться с их нехваткой и начинать процесс сначала. В зависимости от сложности объекта может потребоваться 40–100 снимков.

Программы для обработки

Далее получившиеся фото обрабатываются с помощью специального программного обеспечения. Оно бывает как платным, так и бесплатным в зависимости от функционала. К примеру, можно воспользоваться программой ReMake от компании Autodesk. Данное ПО позволяет конвертировать набор снимков в 3D-меши (полигональную сетку) высокого разрешения. Ячейки сетки можно редактировать, чинить, измерять, и оптимизировать. Так что, если при создании трехмерной модели на основе фото в ней появились огрехи, программа поможет устранить их до начала печати.

ReMake использует облачные вычисления, поэтому мощный компьютер для обработки фото конечному пользователю не потребуется. Единственное, нужно создать аккаунт на сайте Autodesk. Выполнив данный шаг, пользователь получит 5 Гб свободного места на 360.autodesk.com. ReMake использует этот ресурс для создания модели на основе снимков.

Убрать лишнее

Как показывает практика, при съемке в кадр попадают сторонние предметы, не относящиеся к нужному объекту. Программа позволяет избавиться от них до печати. Чаще всего получившаяся 3D-модель включает основу, на которой находился предмет при съемке. Чтобы очистить модель, нужно, запустив ReMake, выбрать инструмент lasso. Затем, удерживая левую кнопку мыши, выделяется ненужная область и нажимается delete на клавиатуре.

Иногда полностью убрать ненужные детали не получается. Инструмент lasso захватывает области на самом объекте. Во избежание этого с помощью правой клавиши мыши выбирается режим isolate selection (изоляция) и отмечается область, которую следует удалить с помощью инструмента lasso. Затем необходимо выйти из режима isolate selection, кликнув на соответствующую иконку. Модель почти готова для печати.

Программное обеспечение позволяет автоматически проверить модель на ошибки. Для этого нужно кликнуть по иконке 3D Print. Затем появится окно с предложением проанализировать объект на предмет ошибок. Пользователю остается только выбрать ответ Yes. Обработка данных займет от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от размера и сложности объекта.

Лист белой бумаги при съемке помог отсечь фон Избежать огрехов из-за спешки не удалось Сканирование с помощью телефона

В случае обнаружения ошибок на экране появится соответствующее окно, содержащее сообщение Unable to 3D print. Use analysis tools to fix the model (3D-печать невозможна. Используйте инструменты анализа для отладки). Далее нужно нажать кнопку Fix.

Появляется окно анализа, где выводятся данные о количестве «битых» ячеек. Также показывается их расположение на модели. Далее можно нажать кнопку Fix и отладить проблемные области одну за другой или же нажать кнопку Fix all holes, тогда программа преобразует все неправильные ячейки сразу. Различные инструменты программы позволяют вручную сгладить поверхность, удалить или добавить элементы. Для тех, у кого есть навык работы со снимками в Photoshop, редактирование модели в ReMake не должно вызвать трудностей.

Сканирование смартфоном

У приложения Scann3D простой и понятный интерфей

Создавать 3D-модели могут и приложения смартфонов, в частности Scann3D. Доступно оно для всех желающих в Google Play. Как и в случае с фотоаппаратом, пользователю предлагается сделать несколько десятков снимков с помощью смартфона, обойдя вокруг объекта, который нужно запечатлеть. В обучающем ролике фотографируется ствол дерева на улице. Программа обрабатывает изображения и выдает модель.

В качестве плюсов программы – интуитивно понятная работа приложения. Открыв его, пользователь видит три опции: создать новую модель, посмотреть существующие и продолжить. После того как был выбран вариант создать новую модель, запускается камера. Далее следует нащелкать снимков, неторопливо обойдя объект по кругу. Затем пользователь может просмотреть получившиеся фотографии и удалить ненужные или смазанные. Тапнув на галочку, владелец смартфона запускает процесс обработки снимков, по окончании которого и создается модель.

Трудности

На практике использование Scann3D сразу вызвало трудности. Первая попытка отсканировать сувенирного слона окончилась неудачей – модель вышла расплывчатой и напоминала слона отдаленно. Последующие сессии оказались чуть более удачными. Наконец, заменив объект съемки и приложив больше терпения, получить более-менее сносную модель все-таки удалось.

Для этого потребовался помощник, который стоял напротив камеры смартфона с листком белой бумаги. Это позволило отсечь фон. Всего было сделано 59 фотографий. Как выяснилось позже, нужно было еще штук пять для большей детализации морды фотографируемого игрушечного зверька.

На обработку изображений у не самого слабого смартфона (Samsung S6) ушло около 20 мин, иногда даже казалось, что аппарат завис. Тем не менее в конце концов модель была готова. Далее ее предлагалось экспортировать в различные форматы (obj, pcd, ply и stl) и распечатать на принтере. В общем, приложение оказалось неплохой альтернативой дорогим сканерам при условии, что большой точности конечного продукта не требуется.

  • Андрей Филатов

Программы для 3D-сканирования: обзор и применение на практике

Вступление

Возможности современных 3D-принтеров и обрабатывающих центров с ЧПУ безграничны. Но работа над изготовлением детали всегда начинается с 3D-модели, а чтобы получить из заготовки или напечатать нужную деталь у инженеров есть два пути: разработать модель “с нуля” в программе трехмерного моделирования или воспользоваться возможностями 3D-сканирования и получить модель уже существующей вещи, чтобы затем отредактировать ее и использовать.

В этом обзоре говорим о 3D-сканировании и о том, какие устройства и программное обеспечение необходимы для получения 3D-моделей.

Назначение 3D-сканеров

Итак, 3D-сканеры позволяют получить трехмерную модель какого-либо предмета. Часто сканирование оказывается более удобным и быстрым способом получить модель, а иногда — и единственным из возможных. Например, не существует более надежного способа сделать модель какого-либо произведения искусства, а если вам нужен более массовый и востребованный в реальной жизни пример — 3D-сканирование применяется для автоматизации поиска дефектов и контроля размеров деталей в автомобильной и авиационной промышленности.

Интересно более повседневное применение? Приглядитесь к печати индивидуальной обуви, учитывающей все особенности строения стопы.

Виды 3D-сканеров

Для того, чтобы перенести пространственные характеристики какого-либо предмета в трехмерную модель можно воспользоваться одной из доступных технологий, 3D-сканеры бывают:

  • Оптические
  • Фотограмметрия
  • Отраженный структурированный свет
  • Лазерное сканирование
  • Другие
  • Механическое сканирование
  • Ультразвуковое сканирование

У каждой из них есть свои достоинства и недостатки.

Фотограмметрия

Этот метод позволяет строить модели объектов на основе множества фотографий, сделанных под разным углом. Чем больше снимков — тем более детальной получится модель. Поскольку в данном методе основой выступает математический алгоритм, вычисляющий положение точек в пространстве через оценку их взаимного расположения, в зависимости от освещенности и глубины резкости на разных снимках, то лучших результатов удастся достигнуть на фотоаппаратах с фиксированным фокусом и при условии равного расстояния до предмета, при движении снимающего по кругу.

Этот метод хорош тем, что позволяет получать приемлемые по качеству результаты даже с помощью камеры смартфона. Описание программ для 3d сканирования смартфоном и фотоаппаратом читайте в в этом обзоре.

Отраженный структурированный свет

Фото: 3dunderworld.com

В основе второго способа лежит отраженный структурированный свет. Этот метод уже требует специального оборудования, которое построено на принципе проецирования на сканируемый объект световой сетки. Ее искажение на объекте, которое считывается специальной камерой, позволяет получить очень точное представление о его форме.

Картинка: 3dnatives.com

Кроме того, этот метод позволяет получать результаты очень быстро, ведь для получения исходной информации о поверхности достаточно всего нескольких кадров. Альтернативный вариант подразумевает использование луча с изменяемой длиной волны — в этом случае удается полностью исключить влияние существующего освещения и получить полное представление о форме сканируемого объекта.

Лазерное сканирование

Фото: Shining 3D — сканирование 3D-сканером Shining 3D X7+

Это более медленный, но в некоторых случаях более точный способ получить информацию об объекте. Он активно применяется в дефектоскопии, поскольку позволяет получать данные о наличии и структуре даже мельчайших пор, что важно при производстве высоконагруженных элементов конструкций или сложных отливок, таких как головка блока цилиндров двигателя. Существует несколько вариаций этого метода. Триангуляционные лазерные сканеры измеряют смещение отраженного луча, прошедшего через специальную линзу, а времяпролетные строят рельеф сканируемой детали на основе изменения задержки возврата отраженного лазерного импульса.

Механическое сканирование

Фото: blum-novotest.com

Процесс механического сканирования самый медленный и самый точный. Это первый из используемых методов проверки линейных размеров, который реализован в массовом производстве в виде КИМ — координатно-измерительных машин.

Картинка renishaw.ru — КИМ Revo для пятиосевых измерений.

Механическое сканирование осуществляется зондом, который буквально ощупывает деталь. Метод не пригоден для работы с мягкими, пористыми, упругими, недостаточно прочными объектами.

Ультразвуковое / акустическое 3D-сканирование

Фото: ecplaza.net

Ультразвуковое сканирование чаще всего используется в медицине — в аппаратах для УЗИ, а также в речном и морском деле, в частности — в рыбной ловле. Современные эхолоты, как и аппараты для ультразвуковой диагностики, представляют собой частный случай звукового 3D-сканера — устройство испускает ультразвук в исследуемую среду, микрофоны устройства ловят отраженный сигнал, а компьютер создает трехмерную модель на основе полученных данных.

Картинка: amazon.com

В промышленности звуковое 3D-сканирование используется реже вышеназванных методов, обычно в дефектоскопии — для обнаружения каверн и пустот внутри изделий, а это отдельная большая тема, потому здесь этот метод подробно не рассматриваем.

Самый массовый метод

Из перечисленных методов, фотограмметрия — наиболее массовый, ведь при желании можно сделать 3d сканер из телефона android с приличной камерой.

При использовании любительского оборудования, такого как камера смартфона, 3D-сканирование фотограмметрией проводится обычно в развлекательных целях, но при съемке качественными камерами — и в более прикладных, например — в создании высококачественных 3d моделей для кино и компьютерных игр, при реставрации и репродукции произведений искусства.

Хороший пример: Как мы делали копию «Рабочего и колхозницы» Мухиной для музея Европарламента.

Также, и это первоначальное ее применение, фотограмметрия активно используется в картографии, геодезии, строительстве, архитектуре.

Различные методы лазерного сканирования, наряду со структурированным светом также весьма востребованы в разных отраслях науки и промышленности.

Механическое и ультразвуковое сканирование тоже применяются, но менее распространены.

Программное обеспечение

Существует немало специализированых программ 3d сканеров — от любительских, для смартфонов и фотокамер, до весьма серьезных отраслевых и универсальных решений, позволяющих создавать точные 3D модели. Ниже — обзор наиболее функциональных из них.

Для работы с 3D-сканером

В этом разделе — только профессиональное программное обеспечение для 3d сканера от различных разработчиков. Возможности этого софта практически весьма широки, но и стоимость весьма высока.

Inspection Software — Geomagic Control X

Этот программный продукт позиционируется разработчиками как оптимальное решение для проведения поверхностной дефектоскопии и контроля линейных размеров различных деталей. Буквально для каждой плоскости можно задать размер и допустимое отклонение, а это значит при серийном производстве контроль качества будет занимать значительно меньше времени: достаточно один раз настроить алгоритм измерения. Для сборочных производств Geomagic Control X можно использовать для выявления дефектов в деталях, поступивших от поставщиков.

Но возможности программы не ограничиваются только контролем. Geomagic Control X работает в связке с CAD и может быть использовано для расчета температурных деформаций, изменение размеров после литья и других. Благодаря данному функционалу можно корректировать исходную модель, снижая издержки на возможный брак еще до того, как деталь отправится в производство.

И, наконец, данная программа для 3d сканирования может быть использована для оценки износа и выявления дефектов в уже эксплуатируемых деталях. Алгоритмы Geomagic Control X позволяют отслеживать изменения в геометрии детали, которые происходят с течением времени, что позволяет обнаруживать ряд непредвиденных проблем и своевременно принимать корректирующие меры. Проведение анализа тенденций и составление подробных отчетов в самой программе,позволяет предсказывать выход из строя исследуемой детали или инструмента.

Обзор некоторых возможностей программы в этом видео:

Продукты Creaform — VXmodel

Компания Creaform предлагает целый комплекс, состоящий из нескольких программ для 3д сканирования и работы с моделями, с разным функционалом и областью применения. Большинству пользователей будет наиболее интересен софт VXmodel, который предлагает массу возможностей для сканирования и переноса обработанных результатов в CAD-системы.

Само программное обеспечение обеспечивает устранение большинства дефектов сканирования и позволяет выравнивать и объединять грани модели, заполнять отверстия и снижать плотность сетки, удаляя ненужные точки. Кроме того, VXmodel позволяет объединять несколько результатов сканирования в одну модель, что полезно при сканировании больших предметов.

Дополнительные возможности автоматического и ручного создания кривых и поверхностей, а также легкий перенос результатов работы в Solid Works и Autodesk Inventor делают этот софт практически незаменимым для тех, кому приходится много сканировать и параллельно вести “очистку” моделей от погрешностей.

Короткое видео, рассказывающее об основных возможностях программы для 3d сканирования:

Faro Scene

FARO® — известный производитель 3d сканеров, который предлагает собственные решения для обработки облаков точек собранных с помощью данных устройств. Приложение совместимо как с устройствами под брендом компании, так и с большинством других.

Особенностью данной программы для 3d scanner-а является необычайно высокий уровень визуализации, а также возможность просмотра результатов в VR-среде. Кроме того, возможность автоматического наложения фотоизображения на полученную модель позволяет получать сканы содержащие информацию о цвете изделия.

В процессе сканирования пользователь получает информацию о уже собранных точках и прогрессе построения модели в режиме реального времени. Данное решение сэкономит вам немало времени: сканирование можно прервать, если что-то пошло не так, чтобы начать заново.

В этом видео показан принцип использования 3d сканера Faro и программы SCENE для составления 3d планов помещений и фасадов в архитектуре.

Leios 2 for Makers

Еще одно универсальное решение для самых разных отраслей предлагает компания EG Solutions. Программа для 3д сканирования Leios 2 имеет три модификации: For Makers — для мастеров, Premium — с расширенным функционалом и Professional — для промышленного использования. Функционал программы позволяет принимать облако точек со сканеров, формировать на их основе трехмерные модели и вносить коррективы, в том числе — с помощью автоматических алгоритмов обработки кривых и поверхностей.

Leios 2 for Makers позволяет выполнять полный цикл работ с трехмерными моделями, в том числе: сглаживать неровные участки, проводить деформацию в привязке к контрольным точкам, проводить оптимизацию и восстановление поврежденных кромок на сетке, что крайне важно для моделей различных деталей и оборудования.

Также существует пакет библиотек для сканирования и постобработки трехмерных моделей. Софт может быть интегрирован и в программное обеспечение других производителей, частично или полностью. Компания поставляет полный набор, включающий в себя:

  • SFLib: библиотека работы с поверхностями — позволяет автоматизировать процесс определения связанных необрезных поверхностей. С помощью этой библиотеки осуществляется автоматическая подгонка поверхностей и распределение патчей NURBS и их подгонка к сетке.
  • LEOS позволяет распознавать ребра и объекты. Среди основных возможностей — автоматизация работы с кривыми на треугольной сетке, их сегментация и автоматическая перестройка.
  • LMModel предназначена для работы с моделями. С ее помощью можно объединять результаты нескольких сканирований и разные модели в один документ.
  • LMPython может быть использована для доступа к функционалу любой поставляемой библиотеки и написания собственных процедур на языке Python.
  • LMViewGL: библиотека визуализации, которая поставляется как в виде готового к интеграции компонента, так и в качестве отдельного приложения.

Кроме того, большое внимание уделено вопросам совместимости с различными моделями 3D сканеров, а простой и понятный интерфейс позволяет сосредоточиться на процессе прототипирования, не отвлекаясь на рутинные процессы корректировки.

Видео процесса обработки модели небольшой фигурки.

Продукты Volumegraphics VGSTUDIO

Компания Volumegraphics представляет целый комплекс программ для 3d сканирования, который позволяют решать различные задачи — от дизайна до серийного производства. Важно, что благодаря использованию самых совершенных алгоритмов постобработки удается достигать отличных результатов и доводить до совершенства модели любых масштабов.

Volumegraphics предлагает собственную всеобъемлющую технологию проектирования CT, но поддерживает и другие типы 3D-данных — облако точек, сетка и форматы CAD. Самый полный пакет ПО, VGSTUDIO MAX, позволяет решать практически все существующие задачи контроля связанные с метрологией, обнаружением и оценкой дефектов, свойствами материалов или моделированием.

Для больших проектов и серийного производства будут очень полезны инструменты анализа, моделирования и визуализации, а также возможность автоматизации операций контроля.

Даже базовая версия включает в себя модули, с помощью которых можно обрабатывать результаты сканирования (CT Reconstruction), производить анализ и корректировку геометрии модели, в том числе толщину стенок (группа Geometry Analysis), выполнять поиск дефектов с помощью модулей группы Material Analysis (поддерживаются не только металлы, но также композиты и даже изделия из облегченных материалов).

В базовую поставку включается модуль Simulation, с помощью которого можно имитировать различные нагрузки — не только механические, но также воздействие жидкостей, электрического тока, нагрева и диффузии, в том числе и для пористых материалов.

Видео с краткими возможностями пакета VGSTUDIO MAX версии 3.3

Продукты INNOVMETRIC

В ассортименте этого разработчика также немало специализированных решений для проектирования и реверс-инжиниринга. Например, PolyWorks Modeler позволяет работать с любыми результатами сканирования, даже если они содержат очень большое количество точек, а PolyWorks Inspector позволяет автоматизировать операции контроля качества и дефектоскопии, а также значительно облегчить и ускорить любые другие операции, связанные с метрологией на производстве любых объемов.

Если основная задача заключается в получении моделей из результатов 3д сканирования и их редактировании, то лучшим выбором будет именно PolyWorks Modeler. Как и в других аналогичных программах работа начинается с объединения множества точек в полигональные модели, но полностью потенциал приложения раскрывается при редактировании NURBS-поверхностей, полученных после обработки результатов сканирования. Используемые алгоритмы позволяют в автоматическом режиме располагать кривые для достижения наилучших результатов и формирования непрерывной сглаженной поверхности модели, состоящей из множества NURBS.

Софт поддерживает функционал моделирования объемных деталей из плоских чертежей, что помогает на порядок сократить время подготовки 3D-моделей. На любом этапе работы можно передать результат в CAD-системы через экспорт форматов, чертежи (и модели) можно легко объединять друг с другом на основе единой системы размеров.

Видео работы в программе PolyWorks

Для работы с фотоаппаратом

Все рассмотренные выше программы для 3d сканирования предназначены для работы с 3D-сканерами, но создание моделей возможно и с помощью фототехники.

Рассматриваемое далее ПО основано на методах фотограмметрии, использующей для создания трехмерных цифровых объектов фотоснимки. Фактически, есть возможность использовать любой фотоаппарат или камеру телефона, получив 3д сканер из телефона, который можно всегда носить с собой.

На снимке выше вы видите пример комплексного решения для такого сканирования — набор Aicon Scanreference, состоящий из фотоаппарата, специальных приспособлений для увеличения точности сшивки снимков и ПО. Это профессиональное решение со специальным ПО.

С помощью каких еще приложений обрабатывать снимки для получения отличных результатов — рассказываем в этом разделе обзора.

3DF Zephyr Free

Разработка компании 3DFlow бесплатна для частного использования и поддерживает загрузку до 50 фотографий на один проект. Обычно, такого количества вполне достаточно для получения модели и приобретать платную лицензию не придется.

Среди основных возможностей программы — создание модели по фотографиям, корректировка граней и поверхностей, выгрузка результата в различных форматах CAD-систем. Поддерживается и создание анимаций, а также запись видео и автоматическая загрузка на Youtube. Процесс редактирования моделей максимально упрощен и поддерживает работу с масками, что позволяет ускорить обработку.

Дополнительный плюс — очень содержательный раздел обучения на официальном сайте программы, а также наличие форума и обширного сообщества.

Вот видео обработки модели в программе 3д сканирования по фотографиям 3DF Zephyr Free:

Agisoft PhotoScan

Agisoft PhotoScan позиционируется как профессиональное решение для создания 3D-моделей методами фотограмметрии. Речь идет не только об обратном инжиниринге и других вариантах использования моделей в производстве, но также о разработке AR и VR решений для компьютерных игр, видео и кинопродукции.

Основное достоинство PhotoScan в исключительно высокой детализации получаемых моделей, что достигается благодаря особым алгоритмам обработки результатов сканирования и отсутствию любых ограничений на разрешение обрабатываемых снимков и их количество. Возможность использования маркеров позволяет значительно улучшить итоговый результат.

Видео работы в программе:

Для Android

Выше рассмотренное ПО для создания 3D-моделей требует выгрузки фотографий и работает на десктопе, но современные смартфоны обладают достаточной производительностью для выполнения схожих операций, поэтому сделать 3d сканер из андроид-смартфона легко — достаточно загрузить одно из этих приложений.

Это приложение носит развлекательный характер, но полученные с помощью такого мобильного 3д сканера модели можно использовать, а значит программа будет полезна владельцам 3D-принтеров и фрезерных станков с ЧПУ.

Sony 3D Creator распространяется полностью бесплатно, пользователям доступна загрузка моделей в облако Sony для постобработки и улучшения качества.

Видео-презентация приложения:

Еще одно приложение, которое показывает неплохие результаты при 3д сканировании телефоном. Его отличие от предыдущего — наличие платной подписки для апгрейда до Pro-версии, которая снимает ограничения на выгрузку STL-файлов. Общий принцип работы аналогичен рассмотренному выше: для создания модели потребуется несколько десятков изображений, сделанных под разным углом и при равномерном освещении.

Несмотря на наличие некоторых проблем технического плана (на некоторых моделях смартфонов приложение может “вылетать” на этапе обработки снимков), результаты сканирования для мобильного приложения получаются весьма неплохими, а возможность дальнейшего редактирования STL-файла в CAD-системах позволяет устранить мелкие недостатки.

Видео процесса работы с приложением:

Qlone — 3D Scanning & AR Solution

Это приложение позволяет получать высококлассные модели с помощью специального мата — распечатываемой на принтере сетки. Она помогает программе отделить модель от окружающей среды и распознать на каждом снимке ту или иную сторону предмета. При съемке программа распознает наличие мата и расположение предмета на нем, закрывая еще не снятые участки полусферой, сектора которой становятся прозрачными, если нужный кадр уже сделан.

Видео, гиф-анимацию и снимки экрана с полученной моделью можно сохранять бесплатно, но экспорт модели возможен только за деньги (около 70 рублей).

Данный 3д сканер андроид показывает лучшие результаты в своем классе, именно благодаря этой особенности — наличию встроенной системы ориентации в виде сетки-основания.

Qlone можно найти в магазинах приложений Android и iOS. Приятным дополнением будет возможность автоматической анимации полученных моделей.

Видео с презентацией возможностей приложения:

Для iPhone

“Яблочные” телефоны обладают отличным качеством съемки и хорошей глубиной кадра, которая достигается благодаря использованию специальных алгоритмов для работы с двойной камерой. Некоторые приложения-3D-сканеры для Iphone представлены ниже.

Простое приложение для устройств на iOS c камерами True Depth, которое обеспечивает быстрое создание моделей. Достаточно лишь запустить этот 3д сканер на айфоне, чтобы убедиться в скорости работы и достаточно высокой детализации получаемых моделей.

Приложение прекрасно работает с обеими камерами, поддерживает экспорт моделей, а автоматические алгоритмы сглаживания позволяют получать гладкие поверхности, которые требуют лишь незначительной постобработки.

Видео работы в приложении:

Scandy Pro

ytimg.com

ScandyPro также будет работать только на устройствах с поддержкой технологии TrueDepth, От Heges ее отличает возможность более детальной обработки результатов сканирования на серверах разработчика (предоставляется при оформлении платной подписки за $6 в месяц).

Кроме того, в вашем распоряжении библиотека завершенных моделей, возможность простого экспорта в CAD-форматы и несколько вариантов сканирования, которые по-разному учитывают фактическую освещенность в месте съемки.

Видео работы с приложением:

Рекомендуемые программы

Выбор программы для 3д сканирования всегда определяется спектром задач, которые планируется решать с помощью данного софта. Если речь идет о производстве, то можно рекомендовать один из пакетов, поддерживающих в том числе и выявление дефектов и проведение неразрушающего контроля, но для подразделений, которые решают задачи, связанные, например, с обратным инжинирингом, данный функционал будет избыточным.

Найти более подробные описания некоторых рассмотренных программ вы можете в каталоге:

  • Geomagic Control X: контроль качества и дефектоскопия;
  • Cleaform Vxmodel: пакет ПО для работы с 3D-сканером;
  • Faro Scene: комплект ПО от производителя сканеров FARO
  • Leios For Makers: универсальное решение для 3D-сканирования от компании EG Solutions;
  • Volumegraphics: программы для 3D-сканирования, контроля качества и постобработки;
  • Innovmetric: комплекс программ для решения даже самых сложных производственных задач.

Любительский сегмент, в котором часто 3д сканер из смартфона или фотоаппарата — единственный экономически доступный рядовому пользователю способ 3D-сканирования, сильно зависит от характеристик имеющейся техники. Стоит лишь учитывать, что разработчики используют различные алгоритмы обработки фотограмметрии, не всегда адекватно сочетающиеся с нюансами работы того или иного устройства, и единственный способ подобрать мобильное приложение, которое позволит получать лучшие результаты — перепробовать максимально возможное количество вариантов.

Однозначно порекомендовать идеальное сочетание “аппарат + приложение” невозможно, именно из-за наличия большого количества индивидуальных особенностей камер, а также внутренних алгоритмов, которые используются в мобильной технике для обработки результатов съемки.

Какие бы задачи вы ни планировали решать с помощью программ для 3d сканирования, никогда не будет лишним обратиться к профессионалам за дополнительной консультацией.

Обращайтесь в Top 3D Shop, и мы подберем наиболее подходящее для ваших целей и задач ПО.

Превращаем смартфон в 3D сканер

Уникальные возможности 3D сканирования всё активнее используются в самых разных сферах, от индустриального производства и архитектуры до медицины и киноиндустрии. Это побуждает производителей выпускать на рынок всё более совершенные 3D сканеры, многообразие которых можно условно разделить на две большие группы.

  • Контактные модели представляют собой устройства, в основе работы которых лежит принцип прямого контакта прибора со сканируемым предметом.
  • Бесконтактные сканеры (активные и пассивные) по праву называют самым перспективным решением, поскольку такие устройства способны обеспечить 3D визуализацию моделей, расположенных в труднодоступных для прямого контакта местах. В частности, использование бесконтактных 3D сканеров получило широкое распространение в современной ювелирной отрасли.

Пожалуй, единственный недостаток упомянутых устройств – их высокая стоимость.
Высококлассное оборудование для трёхмерного сканирования обходится сегодня в десятки тысяч долларов, и далеко не каждый поклонник 3D печати способен купить 3D сканер для личного или профессионального использования. На помощь пришли уже ставшие привычными для всех гаджеты – цифровые камеры, а также самые обычные смартфоны.

Встроенный 3D сканер: новый тренд на рынке смартфонов

Естественно, производители не смогли оставить данное обстоятельство без внимания, и по этой причине всё больше известных брендов мобильной техники представляют на суд потребителя новые смартфоны со встроенным сканером.

Так, Apple оснастила свой iPhone компактным 3D сканером с ИК-трансмиттером, а также ресивером, позволяющими моделировать объекты в трёхмерном пространстве в режиме реального времени, просто замеряя расстояние между каждой из тысяч проецируемых микроточек и самим трансмиттером. Интересно то, что любители 3D печати могут использовать такое устройство даже в абсолютно тёмной комнате. Вопрос о выпуске компанией фирменного специализированного софта для 3D моделирования пока остаётся открытым.

Не отстаёт от своего бессменного конкурента и Samsung. Так, южнокорейский производитель оснастил новые смартфоны Galaxy S9 и S9+ не имеющей аналогов фронтальной камерой и ИК-датчиками для 3D сканирования. В планах компании значатся разработка и выпуск на мировой софт-рынок специализированного ПО для моделирования.

Следующая модель, представляющая интерес для владельцев 3D принтеров – один из последних смартфонов Lenovo. Устройство PHAB2 Pro получило массовую популярность не только благодаря супер-функции дополненной реальности Google Tango, но и по причине наличия встроенного 3D сканера, функционирующего со скоростью 250 000 замеров в секунду.

Конечно, перечисленные три модели смартфонов – далеко не единственные устройства, которые заинтересуют пользователей, пока что не имеющих возможности купить 3D сканер для профессионального применения. Помимо этого, на рынке имеются ещё несколько интересных решений, каждое из которых можно назвать довольно перспективным экземпляром.

Укомплектуйте смартфон 3D сканером самостоятельно

К слову, модулем для сканирования объектов в трёхмерном пространстве можно оснастить большинство обычных смартфонов. Для этого достаточно просто установить условно-бесплатное приложение Qlone – 3D Scanning & AR Solution от разработчика EyeCue Vision. Программный продукт предназначен для 3D печати и позволяет сканировать объекты, сохраняя их в различных форматах (STL, PLY и др.) Помимо хорошей камеры, единственным требованием здесь будет наличие специального коврика с сеточной ч/б разметкой, который можно купить или самостоятельно изготовить с помощью 3D принтера.

Подключаемые 3D сенсоры

Наконец, последним способом обзавестись недорогим устройством для сканирования, который мы упомянем в сегодняшнем мини-обзоре, станет покупка Scandy Pro – стороннего ToF-сенсора, подключаемого к смартфону, а также одноимённого мобильного приложения. Система позволяет сканировать объекты с точностью до 0,3 мм, после чего обрабатывать их в CAD (САПР)-программах и напрямую отправлять на печать непосредственно с устройства.

Владельцы iPhone могут также приобрести сверхкомпактный и относительно недорогой подключаемый мини-сканер Eora 3D, управляемый через обычный блютуз и позволяющий сканировать предметы размером до 200 мм.

Различают два вида приборов для трехмерного сканирования – контактные и бесконтактные. Профессиональное оборудование стоит десятки тысяч долларов, поэтому многие пользователи используют смартфоны и цифровые камеры для объемного сканирования. Производители телефонных аппаратов обратили внимание на тренд и решили не оставаться в стороне. На рынке существует сразу несколько телефонов, которым под силу заменить настоящий 3D сканер. Вскоре появятся новые. Кроме того, «сканер» можно сделать самостоятельно. А теперь подробнее обо всем.

Смартфон со встроенным 3D сканером

Южнокорейская компания SONY предлагает смартфон Xperia XZ1. Телефон позиционируется, как карманный бесконтактный сканер. Он легко справляется со сканированием лиц и небольших непрозрачных предметов. Для активации режима используется приложение 3D Creator. Отсканированные объекты автоматически преобразовываются в трехмерные модели, которыми можно делиться с друзьями, дорабатывать в CAD-системах либо отправлять на печать без внесения корректировок.

iPhone X

Детище Apple оснащено инфракрасным трансмиттером, который проецирует тысячи микроточек на исследуемый объект. Отражаясь, инфракрасное излучение улавливается встроенным в смартфон ресивером. Устройство формирует 3D модель, измерив дистанцию между каждой точкой и излучателем. Моделирование происходит в режиме реального времени и даже в условиях выключенного света. В компании не сообщили, планируется ли оригинальное ПО для создания графических моделей.

Samsung S9

Флагманские смартфоны Galaxy S9 и Note9 получат сенсоры для 3D сканирования. Инфракрасные датчики будут размещаться рядом с селфи-камерой. Ожидается, что производитель выпустит фирменное приложение для моделирования.

Lenovo PHAB2 Pro

Девайс больше года на рынке, но до сих пор остается желанным экземпляром среди поклонников 3D печати. Встроенный 3D сканер делает 250 тысяч замеров в секунду. Устройство работает на платформе Project Tango. Вот как это происходит:

Intel RealSense Smartphone Developer Kit

Аппарат разработан специально для 3D моделирования. Его оснастили уникальным модулем ZR300: цветная камера, две инфракрасные камеры, инфракрасный лазерный проектор, короткофокусная камера с широкоугольным объективом.

Устройство ежесекундно высчитывает расстояние до 10 миллионов точек, формируя максимально точную информацию о глубине сканируемого пространства. 3D рендеринг осуществляется прямо в телефоне.

Как превратить смартфон в 3D сканер

Используя технологию пассивного 3D сканирования, можно «прокачать» обычный смартфон либо присоединить 3D сенсор. Рассмотрим оба варианта.

Компания Scandy предлагаем ToF-сенсор Scandy Pro. Для нормальной работы прибора необходимо одноименное приложение. 3D сенсор распознает детали размером до 25 сантиметров. Сканирование осуществляется с точностью до 0,3 мм. Готовые модели могут обрабатываться в CAD-программах, а также отправляться напрямую на печать.

Доверяете возможностям встроенной камеры? Отлично, тогда опробуйте бесплатное приложение Qlone. Компания-разработчик EyeCue Vision Technologies предлагает установить на смартфон программу и докупить специальный коврик, на поверхность которого нанесена черно-белая сеточная разметка (приспособление можно изготовить самостоятельно с помощью 3D принтера).

Объект сканирования надо разместить на подложке, после чего запустить приложение. Модель можно сохранить в формате: PLY, OBJ, STL, X3D.

А можно подключить компактный сканер Eora 3D. Прибор управляется через Bluetooth. Способен обработать модель на основе 8 миллионов точек за 5 минут. Максимальный размер сканируемого объекта: 20 см. Точность достигает 0,2 мм.

Альтернативный вариант – приложение Cappasity. Работает как с Android-устройствами, так и девайсами на базе iOS. Опирается на возможности встроенной камеры, используя пассивный метод бесконтактного сканирования.

Его аналоги – 3DUniversum:

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх