3D pracovný skener. Oblasti použitia trojrozmerného skenovania

Už sme sa stretli a zaviedli čitatelia a teraz sa stali vlastníkmi 3D skenera ARTEC EVA (aj na chvíľu). Druhý pavúkový model je založený na rovnakých princípoch, ale má rad konštruktívnych rozdielov na dosiahnutie väčšej presnosti.

Ale pred pokračovaním detailný popis, Urobte malú exkurziu v technológii 3D skenovania.

Trochu všeobecných informácií

Ak chcete získať matematický model objektu, to znamená, že jeho trojrozmerný obraz v elektronickej forme, musíme byť schopní "cítiť" objekt s jedným alebo iným, aby sme mohli vyjadriť výsledok do programu na spracovanie počítača.

Kontaktné skenery

Je možné cítiť sa v doslovnom zmysle - mechanická sonda, ktorá je k dispozícii v kontaktných skeneroch. Sonda, vybavená dotykovým senzorom, pohybuje sa a meria výšku alebo hĺbku objektu v každom bode koordinačného mriežky, ako je definované z riadiaceho programu. Mechanizmus vozíka I. servisný program Uhlové pohyby / výpočty môžu byť tiež dovolené zohľadniť depresie alebo otvory v objekte.

Je zrejmé, že model bude presnejší, aby zodpovedal zdrojovému objektu, tým menej krokom mriežky, ale čas skenovania sa zvýši úmerne, čo je pre veľké a dosť komplexné objekty Môže sa vypočítať o mnoho hodín a dokonca niekoľko dní.

Do určitej miery môže byť urýchliť proces program č. Ale na dokončenie skenovania za pár minút namiesto niekoľkých hodín alebo dňa nebude fungovať.

Aby sa však dosiahol cieľ v niektorých prípadoch, je možné čakať, ale existuje výraznejšie obmedzenia súvisiace s dizajnmi. Je zrejmé, že diplom by sa mal pohybovať na troch osiach s pohonom, a ak je možné minimálny krok tejto pohonu, určenie presnosti, na ktorejkoľvek z osí, môže byť dostatočne malý (desiatky mikrometrov), potom sa limitný pohyb nemôže byť Veľmi veľký, predtým, pretože samotný skener bude mať rovnaké rozmery. Dva metre, aspoň dve osi, môžete stále implementovať a existujú také príklady; 2.5-3 metre pre každú os - už ťažšie, vrátane, pretože kocka so stranou troch metrov bude umiestnená ďaleko od každej miestnosti. Preto sú takéto zariadenia najčastejšie používané na skenovanie objektov, ktoré majú významné veľkosti na dvoch osiach a oveľa menšie na treťom, type BAS-reliéfov.

Okrem veľkosti je obmedzená uplatniteľnosť takýchto skenerov spojená s prítomnosťou mechanického kontaktu: naskenovaný objekt musí byť dostatočne pevná, trvanlivá a samozrejme zostávajú upevnené nielen na dlhú dobu, ale aj pri dotyku sondy , To znamená, že malé svetelné predmety budú musieť nejako opraviť, a to nie je vždy možné. Okrem toho, objekt bude musieť byť umiestnený v pracovnom objeme skenera - je ťažké predložiť dizajn schopný strácať diploma na tom istom bas-reliéf umiestnenej vysokej na stene budovy.

Nakoniec môže byť len o digitalizácii geometrie, žiadna farebná textúra na opravu kontaktného skenera, samozrejme, nebude schopný.

Avšak, v tejto technológii existuje pozitívna strana: gravírnacia alebo gravírnacia frézka môže byť zapnutá na kontaktný skener a cena kombinovaného "stroja + skenera" bude o niečo vyššia ako samotný stroj. Je pravda, že výrazný nárast nákladov môže poskytnúť pokročilý softvér Pracovať s 3D modelmi, ale je to celkom známa situácia.

Bezkontaktné skenery

Oveľa univerzálnejšie a, samozrejme, nekontaktné skenery sú kompaktnejšie, čo namiesto mechanického kontaktu vnímajú odrazy akéhokoľvek druhu žiarenia z objektu. Okrem toho môžu dobre reprodukovať nielen tvar, ale aj farbu povrchu.

Keďže naskenované objekty sa zvyčajne nachádzajú na miestach, kde je osvetlenie - prírodné alebo umelé, je celkom logické používať odraz existujúceho svetla vo viditeľnom rozsahu spektra. Pasívne 3D skenery sú založené na tom, čo sú v podstate špecializovaná verzia známeho kamkordéra. Avšak, osvetlenie, celkom prijateľné na snímanie videa, nemusí stačiť na presné prenášanie častí pri skenovaní, okrem toho, objekt je zvyčajne nerovnomerne osvetlený. Samozrejme, môžete použiť špeciálne typy osvetlenia tých, ktoré sa používajú vo fotografických štúdiách, ale nie je to samotné a čo je najdôležitejšie - kompaktnosť a mobilita sa stratia.

Preto väčšina ne-kontaktných skenerov má svoj vlastný zdroj žiarenia, dokonca aj lacný senzor Kinect je vybavený vlastným infračerveným vysielaním v predchádzajúcom prehľade.

Okrem infračerveného, \u200b\u200bmôžu byť použité aj iné zdroje žiarenia, až do ultrazvuku: dlhotrvajúcou známe ozveny echo sa používa na reliéfové štúdie spodnej časti zásobníkov, tiež vo svojom druhu 3D skenera. Je však jasné, že uznesenie bude závisieť od:

  • rýchlosť šírenia vyžarovaných vĺn, ktorá určí maximálny počet vzoriek na jednotku času;
  • dĺžky vlny: Rozpoznajte detaily objektu, ktorých rozmery sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou, jednoducho nebudú fungovať.

V ultrazvukových osciláciách sú tieto parametre dostatočné na určenie reliéfu spodnej časti jazera alebo rieky, kde nie je potrebné rozlíšiť milimetre a centimetre. Ale na skenovanie predmetov alebo dokonca malých častí zemského povrchu, vlnová dĺžka je menšia ako vlnová dĺžka (dĺžka ultrazvukových oscilácie s frekvenciou 40 kHz vo vzduchu je 8 mm) a žiarenie sa má šíriť rýchlejšie - pamätajte Vo vzduchu rýchlosť zvuku je takmer päťkrát nižšia ako vo vode a je približne 330 m / s, to znamená, že vzdialenosť k objektu v desiatkach centimetrov a metrov budeme môcť urobiť len niekoľko stoviek Merania za sekundu, prijímajú informácie o niekoľkých stovkách bodov.

Často sa používajú laserové žiariče. Rýchlosť svetla je obrovská a mnohé desiatky je možné vykonať na jednotku času a dokonca aj stovky tisíc meraní a vlnová dĺžka polovodičového laseru zvyčajne nepresahuje mikrometer.

Tu sú dve techniky; Jeden je podobný echolocation - vzdialenosť sa vypočíta v čase prechodu laserového lúča k bodu a späť. Takéto skenery môžu byť použité z veľmi dlhej vzdialenosti, ale ich rozlíšenie je obmedzené na presnosť počítania časového intervalu: prejsť vzdialenosťou na milimeter, lúč bude potrebovať trochu viac ako tri pikosekúnd (3,10 -12 ° C ). Je veľmi ťažké vykonať presné merania takejto objednávky, čo znamená, že je to veľmi drahé, takže musíte obetovať rozlíšenie, čo určuje rozsah zariadení na základe tejto zásady: skenovanie veľkých objektov, ako sú budovy, pre ktoré nie je niekoľko extra milimetrov zohrávajú osobitnú úlohu.

Oveľa vyššia presnosť môže byť zabezpečená použitím metódy triangulácie - tento termín pravdepodobne vypočula majitelia GPS navigátorov. Pokiaľ ide o skenery, to znamená nasledovné: Emitor a komora na puzdre sú oddelené a lúč sa posiela v určitom uhle vzhľadom na fotoaparát. Získa sa teda trojuholník, ktorého základňa tvorí emitor a komoru, a vrchol je bod na povrchu objektu. Na posunutí odrazovej kamery je generovaný na snímač na snímač, môže sa vypočítať uhol medzi incidentami a odrazenými lúčmi; Poznať uhol a dĺžku základne, môžete veľmi presne vypočítať vzdialenosť k bodu objektu. TRUE, táto technika funguje dobre len na relatívne malých vzdialenostiach, oveľa menšie ako pri meraní v čase prechodu lúča.

Na urýchlenie procesu je pás veľmi často používaný na urýchlenie bodu, ale je tu ďalšia metóda - použitie štruktúrovaného podsvietenia, keď zdroj žiarenia pripája k objektu nie je bod a nie pásik, ale mriežka. Fotoaparát umiestnený mierne vzdialený od takéhoto projektora vníma odraz tejto mriežky a skreslené skreslenie vypočíta vzdialenosť k každému bodu v zornom poli. Kvôli tomu sa dosiahne a vysoká rýchlosť (Ihneď môžete analyzovať všetky zorné pole) a najlepšiu presnosť. Táto metóda sa používa v skeneroch Artec.

Najjednoduchší spôsob, ako používať žiariče viditeľného rozsahu, je laser alebo LED. Avšak, to nebude fungovať na snímaní fotorealistických farebných textúr, takže ak je v skeneri, buď, ako v Kinect, používa svetlo dostupné v miestnosti (ale nemusí to stačiť, a okrem toho nasledujúce Najčastejšie sa vyžaduje korekcia farieb), alebo má svoj vlastný svetelný zdroj, ktorý nie je spojený s použitím na určenie geometrie objektu.

Parametre skenera ARTEC

Tvrdil výrobca 3D 3D skenerov ARTEC, ktoré dávame v tabuľke.

ARTEC EVA.Artec Spider.
Pracovná vzdialenosť, m0,4 – 1,0 0,17 – 0,3
Lineárne zorné pole (v × W, mm):
v blízkej vzdialenosti 214 × 148.90 × 70.
vo vzdialenosti 536 × 371.180 × 140.
Uhlové zorné pole (v × w, stupne)30 × 21.
Frekvencia snímania, rámy / saž do 16 rokov.až 7,5
Čas expozície0,0002 0,0005
Rýchlosť zberu údajov, body / sdo 2000 000až 10 000 000
Rozlíšenie v 3D, mmaž do 0,5až do 0,1.
Presnosť, mm.až do 0,1.až 0,05
Zdroj svetlaflash lampa (nie laser)modrá dióda (nie laser)
Možnosť streľby textúryÁno
Rozlíšenie fotoaparátu1.3 MP.
Farba24 bit na pixel
Rozmery (v × g × w), mm:262 × 158 × 64190 × 140 × 130
Hmotnosť (sieť), kg0,85 0,85
Odkaz na popis
Maloobchodná cena označená na internetovej stránke výrobcu€13 700 €15 700
- okrem pripojených káblov a konektorov

Všimnite si, že stále existuje model EVA Lite, ktorý sa líši od EVA v neprítomnosti textúrnej komory; Jeho cena je takmer o 30% nižšia - 9,700 €, ale základňa je sám a majiteľ Eva Lite, vykurovanie peňazí, bude môcť urobiť upgrade na EVA. TRUE, nebude možné ušetriť: aktualizácia bude stáť presne rozdiel medzi cenami na EVA a EVA LITE.

Pre niektoré parametre budú potrebné komentáre.

Rozlíšenie v 3D je minimálna veľkosť objektu, že skener je schopný rozlíšiť, alebo minimálnu vzdialenosť medzi dvoma prvkami objektu, na ktorom sú rozpoznané oddelene.

Presnosť: Chyba identifikovaná pri skenovaní referenčnej vzorky, ktorej veľkosť je známa s presnosťou plus-mínus 20 mikrometrov (v súlade so štandardom VDI2634). Postup sa vykonáva pre každú inštanciu skenera a certifikát je prítomný v súprave, ktorý označuje výsledky merania. A tabuľka je uvedená maximálna hodnota Pre tento typ skenerov.

Spotreba - prirodzene, vyššie uvedená hodnota je maximálna spotreba energie v režime, keď sú zapojené všetky mechanizmy skenera, vrátane osvetlenia textúrnej komory. Sekundárna spotreba v reálnom využívaní, samozrejme, bude výrazne menej. So sieťou diétou striedavý prúd Prostredníctvom pravidelného adaptéra nemá významnú hodnotu, ale pri práci "v poli", keď je skener napájaný akoukoľvek batériou, trvanie autonómna práca Je to veľmi dôležitý faktor.

Vzhľad, pracovníci

Skenery vo forme sú podobné malým železom: podrážka, vhodná na zachytávanie rukoväte s tlačidlami a odchádzajúcimi káblami (dva z nich: rozhranie a výkon), základňa pre inštaláciu na stôl alebo inej rovine \\ t pracovné podmienky.


Železo je plastové a veľmi svetlo: hmotnosť zariadenia je len 0,85 kg (s výnimkou káblov), takže sa s ním manipuluje so ženskou rukou.

Soles sú umiestnené kamery a osvetľovacie orgány.

Centrum je farebná textúra komora, obklopená dvanástimi LED diódami bieleho podsvietenia. V spodnej časti je 3D fotoaparát, v hornom blesku (alebo projektor) štruktúrovaného podsvietenia na nahrávanie geometrie, tiež s bielym žiarením.


Spider má centrálnu textúru kameru, len menšie LED diódy - šesť (samozrejme, je spojené so zníženým rozsahom pracovných vzdialeností). Ale 3D-komory sú až tri a so zvýšeným rozlíšením, vďaka čomu je dosiahnuté väčšie rozlíšenie skenovania. Flash (projektor) štruktúrovaného podsvietenia je jeden, používa modrá žiarovka dióda.

V hornej časti EVA skenera je ventilačná mriežka, cez ktorú je malý ventilátor viditeľný, čerpať vzduch vo vnútri puzdra. Začína sa otáčať hneď po zapnutí napájania, ale jeho rýchlosť závisí od teploty v puzdre, to znamená z prevádzkového režimu. Pri skenovaní sa hluk stane pomerne viditeľným: Urobili sme meranie vo vzdialenosti 0,5 metra, napodobňujú vzdialenosť k hlave operátora, ktorý udržiava skener v ruke a naším meračom zvuku ukázal 51.5-51.7 DBA. V kancelárska izbaTam, kde viacerí ľudia aktívne pracuje, takýto hluk nebude veľmi viditeľný aj pre prevádzkovateľa. V tichosti je situácia iná, najmä ak sa domnievate, že pri skenovaní na zvuky z ventilátora sa pridávajú konštantné snímky, sprevádzajúce spínanie osvetlenia osvetlenia s frekvenciou snímačov snímania; Avšak, a potom objem nebude zavolať nepríjemné, okrem toho, že nie je veľmi pohodlné.


Dva body sú spojené s ventilátorom. Po prvé, nie je potrebné okamžite vypnúť výživu skenera na konci skenovania - jeho "luxus" je stále dosť ohrievaný; Mali by ste počkať na chvíľu, keď je obrat ventilátora znížený na minimum. Druhý: Samozrejme, spolu s prúdom vzduchu vytvoreného ventilátorom, prach bude zabrániť skeneru nevyhnutne, preto je potrebné vyhnúť sa používaniu EVA na miestach so zvýšeným prachom.

Spider Grille vyššie je tu aj tam, ale bez ventilátora. Zdá sa, že významne menší počet podsvietených LED diód spolu so zníženým limitným frekvenčným frekvenciou počas snímania nevytvára takéto významné vykurovanie v puzdre, ako napríklad EVA.

Riadenie oboch modelov sa vykonáva trojmiestnymi tlačidlami-hojdacie stoličky, ktoré sa líšia vo forme, ale nie funkčnou situáciou. Oni nielen prekladajú skener v určitom režime, ale tiež spravujte program ARTC STUDIO: jediným kliknutím na "Prehrať / Pozastavenie" otvorí program "Snímanie" programu a spustí režim náhľadu, potom sa prepínajú a Skener a program z režimu "Record" v "Náhľad" a späť. Stlačením tlačidla "Stop" počas procesu snímania zastaví proces a dvojnásobok bude tiež zatvoriť panel "Shooting" v programe.


Treba povedať, že sme chýbali takéto tlačidlá, keď pri písaní predchádzajúceho prehľadu sme pracovali s senzorom Kinect. Ale skenery ARTC by nezasahovali do iného tlačidla - vypnutie, najmä EVA s neustále ovládaním ventilátora. Tým by sa predĺžila životnosť batérie počas napájania voliteľnej batérie (povedzme o ňom nižšie) a EVA má účinok takéhoto tlačidla, že by bolo ľahké vykonať závislú od teploty a vypnúť napájanie len po prechode ventilátora k zníženiu otočí.

K dispozícii je LED indikátor, farba a žiara (trvalé / blikajúce) indikujúce aktuálneho režimu. Nebudete zoznam podrobne - možný stav indikátora je popísaný v používateľskej príručke ARTEC STUDIO.

Na základe skenera je otvor so závitom, čo vám umožní opraviť zariadenie na štandardných fotografií.


EVA je tiež neočakávaná pre 3D skener RJ-12 6P6C konektory označené ako dovnútra a von. Sú navrhnuté tak, aby synchronizovali viac skenerov, keď pracujú spolu s použitím 4-jadrového kábla. Spôsob pripojenia je tiež opísaný v príručke.

Kompletná sada, možnosti

Teraz o konfigurácii, ktorá môže byť trochu odlišná v rôznych regiónoch - najprv stručný zoznam, potom detaily.

Skenery sú vždy doplnené s dvoma káblami rozhrania (jeden náhradný) a diaľkovým napájaním, ktorých zásuvka zodpovedá typu prijatému v oblasti dodávky.

Súprava pavúkového modelu obsahuje kalibračnú súpravu.

Skenery sú dodávané v krabici vysoko kvalitnej lepenky s dobrým tlačovým dizajnom vybaveným nosnou rukoväťou. Je pravda, že sme dostali skúšobnú vzorku bez balenia, takže nemôžeme viesť fotografie a posúdiť materiály, ktoré sú na internete. V Rusku sú skenery dokončené s taškami, ako sú tie, ktoré sa používajú na fotoaparáty, ale klient, ktorý chce uložiť, môže odmietnuť takýto tašku. Vo zvyšku krajín sú pavúkové skenery dodávané v tuhých prípadových kufre, EVA - v krabiciach.

Forma napájania je celkom oboznámená z nespočetných modelov notebookov a netbookov, poskytuje výstupné napätie 12 V pri prúde na 5 A.


Kábel na pripojenie k elektrickej zásuvke 220 V má dĺžku 1,1 M; Výstupný kábel je dlhší - 1,95 m, pripojí sa k skeneru s konektorom, na spoľahlivosť vybavenú kapskou maticou. V blízkosti tohto konektora je feritový prsteň na potláčanie RF interferencie.


Štandardný kábel rozhrania USB 2.0 2.0 meter je tiež vybavený feritovými krúžkami, ale už na každom z nich. K skeneru je pripojený konektorom mini-USB s tvarovou formou m.


Port pre neho je vo výklenku - to nie je dovolené vstúpiť do konektora v rozmeroch skenera, ale tiež vylúčiť stratu z náhodného blbec (ak, samozrejme, blbec nebude príliš silný).


Okrem toho si môžete zakúpiť batériu pre 16000 mah h (presnejšie, 59,2 W · h). Samozrejme, že to nie je naše vlastné rozvoj ARTEC: Čitatelia nášho sekcie napájanie s takýmito modelmi sú už známe, ale pre batériu Artec je vybavená pohodlným krytom s upevnením na páse, ale hlavná vec je spojka kábel s skôr špecifickým konektorom. Bohužiaľ, cena takejto batérie je veľmi vysoká, ale to je obvyklá situácia pre všetky možnosti ponúkané výrobcom akéhokoľvek zariadenia.

Na prepravu EVA Scanner, dodávaný v bežnom kartónovom obale, môžete si kúpiť buď tuhý prípad alebo mäkkú vrecko. Ceny pre nich nie sú tiež najviac humánne, najmä v prípade. Máme tašku, aj keď trochu inak, než je uvedené na webovej stránke výrobcu, a môžeme povedať, že je to celkom pohodlné: existuje niekoľko vnútorných a vonkajších vreciek, opasok topánok a možnosť upevnenia na páse. Táto taška sa zmestí do skenera s káblami a sieťový adaptérA bude možné pre voliteľnú batériu.


Viac či menej adekvátna cena za ďalší USB kábel (v prípade, že dva kompletné to nestačí) - Samozrejme, ak nie je v porovnaní s Windows sériovými káblami, len najvyššie zariadenia môžu pracovať.

Je celkom možné situácie, keď dĺžka pravidelného kábla USB nemusí stačiť, a myšlienka používania predlžovacích káblov prichádza. Môžete skúsiť, ale nie sú zaručené žiadne problémy. Hlavná vec: rozšírenie nemôže byť lacné, čo je plne na predaj; Kábel používaný v ňom by nemal byť horší ako v "Native" kábel - tienené vysokorýchlostné USB 2.0, prierez 28AWGG / 1P + 24AWG / 2C. Tu sa prvé označenie 28AWG / 1P určuje drôty v skrútenom páre dátového riadku - hodnota menej, tým väčšia je prierez a tým väčšia môže byť dĺžka v neprítomnosti problémov; Druhé označenie 24AWG / 2C definuje drôty v elektrickom potrubí, a preto pre kŕmenie skenera z vlastného BP nie je tak kritické. Samozrejme, toto rozšírenie nemôže byť veľmi dlhé, veľmi žiaduce a prítomnosť feritových krúžkov na jeho koncoch.

Pripojením skenera k nemu pripojte káble - rozhranie, vložte ho správne do výkopu a výživa (je upevnená maticou Cape). Napájanie pripojené k 220 V zásuvky a konektor USB uSB vstup 2.0 počítače. Čakáme, kým systém neinformuje koniec inštalácie vodiča (sú súčasťou Distribúcie ARTEC STUDIO), potom, čo by sa v správcovi zariadení mali objaviť fotoaparát ARTEC 3D a Farba Artec.


Ale potom, že skener nie je pripravený na prácu, najprv musí byť aktivovaný (pre nás, ktorí dostali skener na chvíľu, termín sa zmení na "nájomné"). Ak to chcete urobiť, spustite inštalačné centrum ARTEC (AIC), ktorý je tiež inštalovaný s ARTEC STUDIO; Vo svojom okne "skenery" sa objaví riadok s názvom "Artec Scanner EV" (pre EVA), po ktorom ide sériové číslo - Je možné porovnať s skenerom dostupným na základe skenera (v skúšobnej kópii je napísaná ručne, v tlačených komoditných vzorkách).


Sme presvedčení, že počítač je pripojený k internetu a stlačte tlačidlo "Aktivovať (" aktivovať ( nájdeme) ". Po niekoľkých sekundách je tlačidlo nahradené nápisom "Aktivované ( Prenájom)»:


Na rozdiel od samotného programu sa aktivácia skenera znamená jeho záväznú, nie je v konkrétnom počítači, ale len na účet my.artec3d.com.. Ak potrebujete použiť skener na inom počítači (kde musí byť nainštalovaný štúdio Artec), potom to môže byť vykonané, stačí na to, aby sa na ňom spustila AIC.

Všetko, môžete pokračovať v prevádzke - skener by sa mal objaviť v programe ARTEC STUDIO. Ak sa naskenovane predpokladá na počítači, ktorý nie je pripojený k internetu z bezpečnostných dôvodov, potom offline aktiváciu, hovorili sme v predchádzajúcom prehľade.

Pripomeňme: V "Nastavenia - Shooting" pre všetky skenery, okrem Spider, nie je názov modelu, ale typ v súlade s oblasťou pokrytia; Takže, pre EVA uvidíme "skener typu m".


A toto nie je len linka, ktorá označuje prítomnosť konkrétneho skenera: Súčasne sú vybrané optimálne spracovanie algoritmov pre to, že sú tiež vybrané limitné hodnoty niektorých rozsahov nastavenia, a tiež sa objaví alebo naopak , zmizne možnosť nastavenia jedného alebo iných parametrov. Napríklad, pre EVA, na rozdiel od Kinect, v nastaveniach parametrov snímania, sa zobrazí možnosť nastaviť jas textúry, nastaviť citlivosť a vypnúť blesk a rýchlosť snímok (alebo rýchlosť skenovania) už nainštalované nad 15 rámov za sekundu.

Korekcia a kalibrácia

Ak bol skener počas procesu prepravy šokujúci a trasúci, práca sa môže spustiť kontrolkami: dostatočne v pravom uhle, aby skener odoslal na mierne hladký monochromatický povrch (stena, podlaha, pracovná doska) zo vzdialenosti umiestnenej vo vnútri pracovného rozsahu, A nie v blízkosti alebo ďaleko zóny - pre EVA, to je 60-80 cm, a v režime náhľadu Artec Studio, vyhodnotiť geometriu pozorovanú v zobrazení 3D na okno obdĺžnika. Samozrejme, je nepravdepodobné, že by uspieť, ale ak je jeho forma o takej ako na pravej screenshot, všetko je v poriadku, ale prítomnosť skreslenia existujúcich na ľavom screenshot indikuje potrebu korekcie.


Korekcia sa vykonáva pomocou diagnostických nástrojov na inštaláciu s štúdiom ARTEC. Jeho použitie je podrobne opísané v manuáli, takže sa na tom nezastavíme, a len povedzme, že pre EVA je postup pomerne jednoduchý.


Jediná poznámka - z nejakého dôvodu nie je úžitkové rozhranie úplne rubovať; Dúfame, že tento fenomén je dočasný a v nasledujúcich verziách budú všetky správy v ruštine.

Ak používate nástroj na dosiahnutie prijateľného výsledku zlyhá, budete musieť kontaktovať servisné stredisko.

Skenovanie

Niektoré spoločné pripomienky

Napriek malej hmotnosti skenera, dlho, aby ste ju udržiavali vo vysoko zvýšenej alebo horizontálne podlhovastú ruku nie je tak pohodlná, napríklad, skúste držať litrový obal s mliekom v tejto polohe. Preto je lepšie vybrať si umiestnenie objektu tak, že je v nadmorskej výške približne na úrovni brucha alebo prsníka operátora, a horizontálne sa z neho bránila v rámci tabuľky plus dĺžku semitovanú ruku. V skutočnosti prevádzkovateľ rýchlo pochopí na osobnej skúsenosti.

Pri snímaní je potrebné sa vyhnúť rýchlym pohybom, aj keď je to len otáčanie skenera o 90 stupňov okolo horizontálnej osi: okamžite pípnutie a upozornenie, že sledovanie trajektórie je prerušené.


Aby ste sa tomu vyhli, musíte sa naučiť, ako stlačiť tlačidlo "Play / Pause" včas. Tam je užitočný režim "Pokračovať v skenovaní z označených skenovaní": Ak vyberiete niektoré skenovanie vykonané v predchádzajúcich reláciách v pracovnom priestore, potom program bude kombinovať nové skenovanie toho istého objektu s nimi.

Nebude to pracovať na dlhú dobu: Skener sa zahreje a prejde do režimu pozastavenia. Optimálny pomer počas prevádzky je 3 minúty nahrávania, potom 7 minút zlommi; S kratšími prerušeniami a krokmi nahrávania budú musieť byť kratšie.

Niekedy to neberie pauzu, ale skôr zamrznutie a "kamera, ktorá nie je pripojená", môže byť dokonca zobrazená v table "Shot". Nie je to prehriatie častejšie a USB port: Skontrolujte, či USB nie je pripojený k rovnakému zariadeniu, skúste pripojiť skener do portu, ktorý sa nachádza na portoch systémovej dosky I / O, a nie na prednej strane prípadu ( a USB 2.0 a nie 3.0), a samozrejme odstráňte rozšírenie USB, ak sa používa. Ak sa to stále opakuje, potom vrátite skener do pracovného stavu, ktorý sa získa len odpojením a potom zapnete jeho výkon s reštartom programu.

Batéria suspendovaná na pásovom páse alebo vo vrecku na ramene by sme sa vzali na vypúšťanie museli mať aj pri práci v miestnosti: Samozrejme, skener je už "zviazaný" k počítaču USB kábla, ale iné Kábel, ktorý beží cez napájanie na najbližší vývod, pridáva len nepríjemnosti pri práci. Každý z káblov pri pohybe, snaží sa o niečo, aby sa držal, takže je lepšie, že aspoň jeden z nich nevestí na podlahe a bol upevnený na obsluhe.

Ak hovoríme o práci "v poli", keď sa skenovanie nevykoná na ploche, ale na notebooku, potom akumulátorová batéria A stáva sa naliehavou potrebou. Súdiac podľa vlastného výskumu takýchto batérií, životnosť batérie skenera sa vypočíta o niekoľko hodín, najmä ak sa domnievame, že nebude fungovať nepretržite (nielen kvôli nebezpečenstvu prehriatia, ale aj preto, že je potrebné pravidelne Ovládajte naskenované) av pohotovostnom režime skener spotrebuje oveľa menej energie, ako je uvedené v tabuľke charakteristík.

Potvrdzuje to aj prax použitia - nie naše vlastné, veľmi skromné \u200b\u200ba ľudí, ktorí pracovali s skenerom v expedíciách. Recenzie sú na webovej stránke výrobcu, len jeden z dvoch bodov v nich. Prvý je celkom optimistický: Tak, za dva dni aktívne použitie Skener nabitia batérie nebol úplne použitý. Druhý potvrdí náš záver o vhodnosti tlačidla vypnutia vypnutia: v prestávkach medzi skenovaním bolo potrebné vypnúť kábel z batérie, ktorý dal výrazné úspory nabíjania.

Trochu o prehriatí: V odozve od expedície sa uvádza, že aj pri teplote okolitého vzduchu +35 ° C by skener mohol nepretržite pracovať 400 sekúnd. TRUE, nie je špecifikovaná: iba geometria alebo geometria + textúra bola zastrelená.

Skúšali sme: Pri izbe Indoor +24 ° C Scanner, nie odpojený, odpracoval 10 minút v režime snímania geometrie a textúry pri frekvencii snímky zobrazenej v paneli "Shooting", 10-12 FPS. Prehrievanie sa nestalo, proces nás zastavil. Je pravda, že pred tým, že na minimum sa skenovanie nevyrába, t.j. Skener mal izbovú teplotu. Vyhrievaná časť bola rukoväť - stala sa výrazne teplá a po ukončení procesu sa ventilátor pohyboval na minimálne otáčky menej ako pol minúty.

Po päťminútovej prestávke, skener pracoval ďalších 3,5 minúty v rovnakom režime, po ktorom sa zastavil kvôli prehriatiu. Ak sa chcete vrátiť do pracovného stavu, trvalo ho len 2-3 minúty.

Skener je teda pomerne schopný pracovať oveľa dlhšie ako odporúčané tri minúty, ale pravidlo je potvrdené: čím dlhšie je skenovaný cyklus, tým dlhšie by malo byť následné pauza.

Začneme skenovať

Práca sa uskutočnila na počítači v nasledujúcej konfigurácii: procesor I5-4570S (2,9 GHz), RAM 16 GB, video karta NVIDIA GEFORCE GTX 970 (4 GB), SSD bol použitý ako disk. V budúcnosti predstavíme prevádzkový čas, keď rôzne nastaveniaTak, že čitateľ, tak, že parametre svojho počítača s našimi, mohol zhruba predložiť svoj vlastný čas strávený počas spracovania údajov.

Máme dlhé vybrané vzorky na skenovanie: Ukazuje sa, že pre začiatočníkov "trojrozmerných operátorov skenovania" nie je taká triviálna otázka.

Už bolo povedané, že bez zvláštneho spracovania nebude fungovať s objektmi s transparentnými alebo s globérovými oblasťami. Pridať k tomu viac:

  • vzhľadom k tomu, emisie viditeľného spektra sa používa na opravu geometrie, nekvalifikované oblasti objektu čiernej farby môžu byť: je známe, zle odráža svetlo, a tam môžu byť otvory na mieste takýchto miest;
  • je veľmi ťažké pracovať s objektmi, ktoré majú otvory, hlboké výklenky alebo depresie, najmä ak sú nerovnomerný tvar: nefungovali sme dobre s dekoráciou pre akvárium vo forme runového hradu nad Grottom;
  • pri skenovaní ľudskej tváre, problémy niekedy vznikajú v najčistejších miestach: napríklad niektoré časti krytu vlasov nemusia byť prenášané - účesy, brady a pre ich správny prenos, je potrebné smiať s nastaveniami; Svetlé podsvietenie OT na plný úväzok Fotoaparát jednoducho robí oči zatvorené, vypnutie textúry blesk Mierne uľahčuje situáciu, ale aj projektor štruktúrovaného podsvietenia je jasné, takže aj okraj oka sa na to pozerá, je ťažké a farby budú opravené oveľa horšie, takže musíte rýchlo skenovať tváre a požiadať osobu, aby sledovala nad komorou;
  • objekty, ktorých forma je blízko k ploché (napríklad LCD monitory, aj keď nie sú čierne a nie s lesklým obrazovkou), bez toho, aby sa špeciálne opatrenia nestali, nebudú tiež naskenované: kombinovať rámy, programové algoritmy by mali pracovať Oblasti, ktoré majú viditeľný vzájomný priesečník, a pri prechode cez bočný okraj monitora bude veľkosť takejto križovatky príliš malá, a musíte použiť niektoré externé štítky, ktoré nesúvisia s samotným objektom, ale zabezpečenie možností následné zarovnanie;
  • pracovná vzdialenosť - to nie sú len čísla: Čo je mimo blízkosti hraníc blízkych a diaľkových hraniciach jednoducho nie je vnímané a nie je zobrazené v poli 3D typu, takže je potrebné zabezpečiť, aby niektoré časti objektu pri pohybe neprekračovať tieto hranice; Samozrejme, to neznamená, že nie je možné skenovať veľmi veľké objekty, stačí sa naučiť, ako ich správne posúvať skener.

Preto sme neboli okamžite ponáhľali na útok na vrcholy profesionality, z ktorých príklady sú dosť na internetovej stránke výrobcu, a zastavili sa na predmet relatívne malých, ale nie drobných a celkom jednoduchých vo forme - drevené Box s vyčnievajúcim krížom, ktorého objem bol asi 2 litre.


Najprv sa desili s pohybom skenera vzhľadom na objekt: drôty zasahujú a niekedy zmätené, trochu rýchlejšie sa pohybovali s skenerom s skenerom - zazvonil hovor a objavili sa upozornenie na rozpad trajektórií sledovania .

Samozrejme, toto všetko je záležitosť skúseností, ale aby sme sa vyhli zbytočným ťažkostiam, jednoducho sme nainštalovali skener na fotografii, pomocou závitového otvoru na upevnenie na základni a objekt bol umiestnený na rotujúce stojan Mal a pomaly otáčal, sa uskutočnilo skenovanie. Prípad ihneď išiel do cesty.


Treba povedať, že zručnosť skenovania bez statívu je vyrobená dostatočne rýchlo, stačí zaplatiť nejaký čas na cvičenie.

Takže sme dostali niekoľko skenov, čakali na ich registráciu pri opustení režimu snímania a začali ďalšie spracovanie.


Pozdĺž cesty, sme všimli sme, že v paneli "Shooting", ktorý je nám už známy predchádzajúci prehľad, kde bol použitý snímač Kinect, zmeny súvisiace s funkciami tohto skenera pri pripojení EVA. Už sme o tom povedali vyššie, ale teraz objasňujeme.


Vľavo - pre EVA, Právo - pre Kinect


Metódy polohy sú už tri - bolo možné sledovať iba geometriu, bez textúry. Rozsah rýchlostí skenovania sa zmenila: Až 15 snímok za sekundu, limitná hodnota bola znížená. Zmena vzdialenosti pracovného priestoru bola zmenená - meter namiesto jednej a pol. Jas textúry (zrozumiteľné bez vysvetlenia) a citlivosť sa objavila (zvýšenie "extrémnych" znamená zaznamenávať väčšie množstvo informácií, ktoré vám umožnia lepšie prenášať zle vnímané povrchy, vrátane čiernej a lesklej, ale môže viesť k Vzhľad hluku - chyby na skenovaní). Nakoniec je možné vypnúť textúru blesku: tento režim, najmä vám umožní pozorovať štruktúru štruktúrovaného podsvietenia, ak napríklad poslať skener na bielom listu papiera.

Vypnutie blesku nezruší snímanie textúry, jednoducho začne používať dostupné osvetlenie. Aby sa nejakým spôsobom vezmite do úvahy úroveň osvetlenia v tomto režime, objaví sa regulátor času expozície.


Ak vypnete snímanie textúr, umiestnenie začiarknutia v príslušnom riadku nastavení, potom jediná metóda polohy zostane - "geometria".

Mimochodom: Nainštalovaný oneskorenie nahrávania je spustený len pri riadení z panela "Shooting" a keď stlačíte príslušné tlačidlo skenera, nahrávanie sa spustí okamžite.

Záverečná fáza - zobrazenie výsledkov získaných pre absenciu netuhých miest alebo oblastí, v ktorých sa pozoruje zvýšený hluk, ktorý je veľký počet Ogrekhov (Minimálny hluk bude v strede zorného poľa pohľadu skenera, takže objekt musí byť podľa toho umiestnený). Ak je to objavené, budete musieť urobiť ďalšie skenovanie.

Detekcia problémových skenovaní pomôže informácie v pracovnom priestore: v stĺpci "Kvalita" ukazuje hodnotenie chýb registrácie ako hodnota nižšie, tým lepšie. Ak skenovanie obsahuje niečo úplne "vynikajúce", \u200b\u200bčíselný odhad môže zmeniť slovo "pozornosť".

Ďalšia možnosť odhadu - Používanie parametra "Color" v ponuke Zobraziť: Jedna z jeho možných hodnôt sa nazýva "Kvalita", s ním sa farba povrchu zvolí v závislosti od kvality registrácie, červená signalizuje chybu .

Je potrebné vziať do úvahy, že v okne 3D typu sa zobrazí viacero zjednodušených obrázkov a všetky údaje možno vidieť len v režime úprav. Preto nie sú prekvapení, ak, otvorenie režimu editácie, uvidíte veľa "nových a zaujímavých".

Výsledky spracovania

Prirodzene, výsledná potreba byť chránená pred nehodami, vedenie vo forme projektu. Osobitne sme sa neobmedzovali pri skenovaní, preto sme dostali 3 skenovanie s celkovým objemom 1,7 gigabajtov, v ktorých bolo zaznamenaných takmer 2,4 tisíc povrchov. Ale, samozrejme, to neprejaví márne: len ušetrí takúto rad údajov, ale spolu s históriou tímu, dokonca aj keď sa používa ako jednotka SSD, trvá veľa času, a ísť na niektoré ďalšie akcie Koniec záznamu nefunguje.

O histórii tímov: ak skens prešiel nejaký druh spracovania, potom je skladovanie histórie najdlhšia, pretože nie je len zoznam vykonaných operácií, ale aj predchádzajúci stav údajov, ktoré sa majú vrátiť, čo môže buď užitočný. Dĺžka histórie (v počte príkazov) a maximálny objem (v megabajtoch), ako aj úroveň kompresie dát je možné nastaviť v "Nastavenia - Zdroje":


Môžete vidieť, čo bolo vykonané, môžete v ponuke pracovného priestoru kliknutím na trojuholník v blízkosti tlačidla Rollback (Undo). TRUE, tieto informácie sa nezobrazujú: Názov operácie sa odráža, ale nad ktorým cieľom, ktorý bol vykonaný (v tomto prípade nad ktorou skenovaním) zostáva nezrozumiteľná.

prihlásiť sa

Nespracované skenovanie môže byť srdcová podívaná - sada povrchov, chaotické prekryté na sebe:


Na zefektívnenie rámov, musíte vykonávať konzistentnú registráciu - hrubý sa vykonáva automaticky, keď zatvoríte panel "Shooting" a presné spustí manuálne z panela "Príkazy". Potom skenovanie vyzerá oveľa zábavnejšie:


Niekedy ani hrubý ani presný konzistentný registráciu dávajú požadovaný výsledok: Zostávajú žiadne exkluzívne povrchy. Potom môžete v tomto skenovaní zrušiť malé rámy - napríklad vytvorte niekoľko rámcov do samostatného skenovania a pracovať s ním. Existuje ďalšia možnosť, ktorú spomíname nižšie.

Obidve registrácie môžete zrušiť a kedykoľvek, a nie len tlačidlo Zrušiť (Undo): Musíte kliknúť pravým tlačidlom myši v riadku s názvom skenovania ("Workspace") av menu, ktorá sa zdá Zvoľte "Resetovať reguláciu". Súčasne, výsledky a hrubé a presné konzistentné registrácie okamžite.

Ak si želáte, môžete použiť úpravy na odstránenie "zbytočných častí" - cudzie predmety v oblasti pohľadu skenera, vrátane rúk stojana a operátora. Táto operácia je k dispozícii súbor nástrojov, ktorý je k dispozícii v štúdiu ARTEC. Ale niekedy je to príliš nadbytočné: externé prvky môžu pomôcť kombinovať, napríklad, napríklad, bolo uvedené vyššie o skenovaní jemných predmetov.

Veľa času sme strávili na výber najlepších skenovaní a rámov, pre všetky druhy editácie, a tak ďalej: Je vhodné, aby sme zistili, čo je program sám schopný, ak to nestačí Veľmi kvalitné zdrojové údaje a dokonca aj vo veľkých množstvách.

zhromaždenie

Keď sa pripravujú skenovanie, prejdite na ich zhromaždenie, aby ste sa spojili do jedného modelu.

Aby sme to urobili, prideľujeme do pracovného priestoru s skenovanými očami, ktoré sa zúčastňujú na montáži a prejdite na panel "Montáž", kde tieto skenovanie budú reprezentovať zoznam. Jeden z nich je štandardne prvý v zozname považovaný za registrovaný (kombinovaný), relatívne k nemu a bude kombinovaný so zvyškom.


Je označený modrým kruhom označujúcim mnohé registrované (kombinované) skenovanie, ktoré stále pozostáva z jedného skenovania. Samozrejme, iným skenovaním môže byť priradený ako taký základný.

Potom vyberte skenovanie alebo prehľadávanie v zozname, ktorý budeme kombinovať so základným; Sú označené zeleným kruhom označujúcim neregistrovaným množstvom. V súlade s tým, samotné skeny sa môžu zobrazovať aj v rovnakej farbe, stačí si vybrať v nastavení "Color", okrem "textúry", ale v prípade nášho krabice pre správnu orientáciu, bolo potrebné, aby bola textúra potrebné. Zobrazenie iba registrovaného súboru pomôže digitálne tlačidlo "1" klávesnice, len neregistrované - "2", obidva súbory - "3".

Kombinujeme skenovanie v pároch.

Najprv drží kláves Shift, už známe pohyby myši pohybujú neregistrované skenovanie v porovnaní s registrovaným. Ak je možné ich normálne normalizovať, môžete jednoducho kliknúť na tlačidlo "Apply", ale častejšie musíte použiť zarovnanie k párom skenovania. Na tento účel je druhý skenovanie zameraný na prvú tak, že "sledovali" približne jeden smer, a potom nastavte páry rovnakých bodov na ich povrchy. S cieľom snažiť sa o veľmi vysokú presnosť pri výbere bodov v každom páre, nie je potrebné ich špecifikovať približne.


Kliknite na "Zberné body" - Skenovanie sú kombinované, mnoho registrovaných skenovaní sa teraz zdvojnásobí. Robíme to isté so zvyškom skenovania a kliknite na tlačidlo "Apply".

Nie sú to jediné možnosti montáže, v štúdiu Artec sú oveľa viac, ale podrobne sa nezastavíme na iných - v pokynoch, ktoré sú opísané celkom prístupné. Treba však poznamenať, že algoritmus pre montáž "kombinácie obmedzení" vám umožňuje pracovať nielen s skenovaním, ale aj s povrchmi v rámci jednej skenovania; To je užitočné, ak je presná konzistentná registrácia schopná kombinovať.

Takže, skenovanie sú kombinované, môžete sa presunúť na globálnu registráciu - preklad všetkých rámcov do jedného súradnicového systému. Spustí sa z panela "Príkazy" a má tri špecifikované parametre, ktoré sa zobrazujú v screenshot:


Tento postup je veľmi náročný na zdroje, dokonca aj na výkonnom počítači, môže vydržať značný čas: kedy predvolené inštalácie (sú uvedené vyššie), tento postup už viac ako sedem minút - 423 sekúnd! Takže si myslíte, že je to dobrá redundancia pri skenovaní ...

A po tom všetkom nie je možné povedať, že výsledok sa ukázal dokonalý.


To sa tu prejavilo, že sme nedokončili v štádiu predbežného spracovania a keď boli montáž. Môžete sa vrátiť, ale existujú ďalšie možnosti na zlepšenie: najprv vykonávať globálnu registráciu pre dve alebo tri skenovanie, ktoré nemohli byť dokonale znížené, a potom pre každého. Ale toto je veľmi konkurenčné postupy, okrem toho, naša úlohou je otestovať rôzne mechanizmy ponúkané v štúdiu ARTEC - napríklad odstránenie emisií, t.j. Malé povrchy, ktoré nesúvisia s hlavnými a svedomitými od nich.

Postup sa tiež spustí z panela "Príkazy" a má dva parametre, ktorých hodnoty sú štandardne uvedené v screenshot:


Prvý je inštalovaný v 2, ak existuje mnoho emisií a 3, ak je menej. Druhý parameter znamená veľkosť krokov trojuholačnej mriežky v milimetroch, rozsah závisí od typu skenera, ale hlavná vec: hodnota by mala byť rovnaká ako v tom istom parametri v nasledujúcom lepiacom procese.

Tento algoritmus sa mierne zlepšil vzhľad našej vzorky, ale dlhý čas pracoval: takmer 4 minúty (224 s).

Úder

Z výsledku už môžete "lepidlo" model. Funkcia sa tiež nazýva: "Lepenie" a existujú tri typy: rýchle, hladké a presné. Prvý je splnený rýchlejšie ako iné, ale dáva najhoršie výsledky vyžadujúce Ďalšie spracovanieA preto vhodný najmä na vizuálne hodnotenie. Druhý typ je hladký lepenie - najdlhšie a náročné zdroje, ale je to dobré pre hlučné povrchy (to znamená, "posiate" obsahujúci veľa nedostatkov) a je schopný pracovať aj pri zmiznutí 3D údajov; Najlepšie je vytvoriť modely ľudského tela alebo hlavy, pretože môže kompenzovať malé, až 3-5 mm, zmeny vo forme objektu. Presné lepidlo funguje rýchlejšie hladké, jemne prenesené jemné časti a tenké hrany, pretože používa viac nespracovaných dát, ale pre hlučné povrchy v niektorých prípadoch môže existovať zvýšenie hluku a neuskutoční zmeny vo forme.

Každý typ má sadu špecifikovaných parametrov, pre hladký a presný je to rovnaké a spolu s predvolenými hodnotami pre skener EVA sa zobrazí v screenshot:


Pre rýchle lepidlo je nastavené iba rozlíšenie (štandardne 1, ale to pre EVA, pre iné modely budú ďalšie hodnoty) a polomer (štandardne 2).

Pozrime sa, čo nám dá rýchle lepenie a či je to tak rýchlo. Tu je výsledok s predvolenými parametrami:


Časové náklady 49.4 C - V porovnaní s predchádzajúcimi etapami pomerne rýchlo. Výsledný model však má zjavné chyby.

Teraz hladké lepenie, tiež predvolené hodnoty:


Z nejakého dôvodu sa ukázalo ešte rýchlejšie ako s rýchlym lepidlom: 41.1 s. Áno, model sa líši od predchádzajúceho prípadu získaného v predchádzajúcom prípade.

Nakoniec, presné lepenie:


Ukázalo sa, že veľmi dobrý výsledok. S pozornom úvah zo všetkých strán, niektoré chyby sú stále tam, ale vo všeobecnosti je rozdiel s predchádzajúcimi možnosťami zrejmý. A čas je 41,0 c - takmer rovnaký ako keď hladký, ale stále menej ako kedy rýchlo.

Urobili sme lepenie a s inými sadami krabičky boxu, a hoci absolútne hodnoty v sekundách sa zmenili, ale čas strávený na presnom a hladkom lepení sa opäť zmenil menej ako fúzovanie. Pravdepodobne rýchlosť spracovania s rôznymi typmi lepenia závisí od konkrétneho modelu.

Tam je ďalšia možnosť, veľmi zaujímavá: lepenie, ktoré je súčasne skenovaním. Ak chcete ísť do tohto režimu, jednoducho vložíme do panela "snímania" v riadku "plátok v reálnom čase"; Hoci to nie je špecifikované, ale je zrejmé, že hovoríme o rýchlom lepení. BIG PLUS: Môžete okamžite za viac či menej reálny Sledujte, čo sa získava v dôsledku skenovania. Existuje však aj nevýhody, ktorých hlavná je výkonný počítač. Okrem toho nie je to fakt, že v rovnakom čase všetko bezpečne; TRUE, NIEKTORÉ NIEKTORÉ BOTÍVNE AKOĽVEKEJ NIEKTORÉHO ZAPOJENÝCH ZAPOJENÝCH METÓDY. Menej významný, ale aj zanedbateľný mínus: Na obrázku v okne 3D typu sa textúra nezobrazí, aj keď jeho streľba nie je vypnutá - textúra je fixovaná a napísaná, ale jeho simultánne uloženie nie je možné.

Konečná liečba

Môžete pokračovať do konečných postupov - dokončovanie. Aj tu existuje niekoľko nástrojov:


Bohužiaľ, pokyny si stiahli trochu za verziou programu a uvádza niekoľko ďalších nástrojov (aj podľa množstva: ich osem pokynov namiesto šiestich). Akcia niektorých z nich je však viac-menej zrozumiteľná z mena a pre dva nie veľmi zrozumiteľné vysvetlenia existujú aj tu: optimalizácia sieťoviny znižuje počet polygónov v modeli s minimálnou stratou presnosti, a retraing Robí mriežku trojuholníkov. Všetky tieto nástroje okrem toho majú parametre.

Filter malých predmetov aj pri predvolenej hodnote, odstráňte celý odpad okolo modelu - to bolo, ale trochu. Ale plnenie otvorov bolo potrebné byť viac: overiť prácu tohto algoritmu, opustili sme nezávateľnú značnú časť spodnej roviny modelu.


S predvolenou hodnotou (100) a efektom blízko k nemu to nebolo výrazne viditeľné, len s nárastom na 800 otvorov.


Pravda, ideálne nefungovala.

Teraz vyhladzovanie: jeho účel je opísaný ako "filtrácia hluku malého amplitúdy", ktorý možno považovať za odstránenie malých plameňov. Naozaj, to robí model trochu blikať a hluk sa naozaj stáva menej. Ale potom hlavná vec nie je preskupovať: na vyhladenie môžete nastaviť počet krokov, s predvolenou hodnotou "1", účinok nie je taký významný a so zvýšením na 25 sa celý model stal podobným k padajúcej zmrzline:


Všetky popísané príkazy pracujú rýchlo: Aj pri významnej zmene hodnôt hodnôt parametrov, spracovanie trvá len niekoľko sekúnd a častejšie rozdelí v sekundách.

Bolo možné ísť a iné spôsoby, ako použiť panel "hrany", ktorý pracuje nielen s hranami, ale aj s otvormi. Nástroj je veľmi pohodlný: v každej z kariet - "otvory" a "hrany" - zobrazí sa zoznam zistených chýb, ktorý sa vygeneruje automaticky ihneď po spustení tohto panelu. Nebolo objavené na modeli prijatom po presnom lepidle, a nič sme nenašli, a využili sme rýchle lepenie, kde boli vady vynikajúcim množstvom, mohli by sa stratiť.


Vývojári programov však poskytli takúto situáciu: Každá vada môže byť identifikovaná s dvoma spôsobmi. Môžete sa vznášať kurzor na požadovaný obraz modelu - porucha bude zvýraznená a kliknutie sa pridelí a zodpovedajúci riadok v zozname otvorov alebo hrán v závislosti od zvoleného kariet. Ak vyberiete reťazec v zozname, zodpovedajúca chyba bude zvýraznená farbou na obraze modelu a samotný obraz sa zmení na požadované miesto pre pozorovateľa (takéto otáčky nie sú vždy pohodlné, ale môžu byť zrušené odstránením "vták" v príslušnej pozícii panelu).



Plniaci otvor


Vyhladzovanie okraja, na ľavej screenshot červenej zvolenej hrany a odhadovaný obrys po spracovaní


Odstránením vady, ktoré je možné, môžete prejsť na optimalizáciu sieťoviny. Faktom je, že náš model je jednoduchý krabicu, získaný presným lepením, obsahuje viac ako 300 tisíc polygónov a 150 tisíc vrcholov, a preto sa vytiahol na 9,5 megabajty - je to dosť veľa.


Po optimalizácii mriežky (tento postup má 4 parametre a môžu byť vyrobené skládkami, presnosťou a na celkovú veľkosť polygónov; používali sme predvolené hodnoty) Model sa trochu zmenil: stal sa hladší, určitý počet informácií Malé detaily sa stratili, ale stalo sa oveľa menej zložitým a jeho "hmotnosť" v megabajtoch sa znížila viac ako 15-krát.


Proces trvalo 16,5 sekundy.

Retrigulácia môže tiež viesť k určitému zjednodušeniu modelu. Ak si uvediete hodnotu svojho jediného parametra "Rozlíšenie" rovným jedným (štandardne), potom je postup relatívne dlhý - 48,8 s, vzhľad modelu sa prakticky nezmení, počet polygónov, vrcholov a "hmotnosť" aj zvýšenie.


V niektorých prípadoch je možné mierne zníženie počtu polygónov a vrcholov, a "hmotnosť" môže byť znížená dvakrát. Je potrebné zvýšiť hodnotu parametra: hodnoty uvedené na screenshots sa znižujú, ale model je výrazne zjednodušený a prestane byť podobný vzorke. Keď je hodnota znížená na 0,5 (bod sa používa ako separátor), čas realizácie sa stáva oveľa viac - zvýšil sa na 181,2 s a model sa stáva príliš zložitým, hodnoty uvedených vlastností sa výrazne zvyšuje. S ďalším redukciou môže byť proces prerušený kvôli nedostatku pamäte, vyvolanie: v našom počítači 16 GB pamäte RAM.

Textúra

Ak skenujeme objekt s textúrou, aby sme získali model, farba povrchu, ktorá by mala úplne zodpovedať vzorke, potom konečnou fázou bude textúrovanie - uloženie textúry z jednotlivých rámcov na výsledný model. Toto je snáď jediná etapa, v ktorej je dôležitou úlohou prehrávať grafickou kartou - aj v paneli "Textúra" je hodnotenie požadovanej video pamäte, ktorá môže byť potrebná viac ako počítač RAM.


Ak chcete začať, vyberte požadovaný model zo zoznamu, ak existuje niekoľko z nich (máme výsledky troch typov lepenia, vybrali sme presné), ako aj skenovanie, z ktorých bola získaná.

Potom musíte špecifikovať, ktorá metóda texturácie je vhodná: budovanie karty trojuholníkov alebo textúry saténu. Nebudeme ísť do teoretických detailov, neuvádzame len praktický moment: Mapa trojuholníkov je vybudovaná rýchlejšia, ale vhodnejšia, aby sa rýchlo zobrazila výsledná textúra. Atlas - pre konečné vývozy, zatiaľ čo je dôležité správne zjednodušiť mriežku pred textíliou.


Pre obe metódy je nastavená veľkosť výslednej textúry:


Ovplyvňuje tiež potrebu pamäte.


V predvolených hodnotách zobrazených na prvom mieste obrazovky s textúrou obrazovky, proces budovania kariet trojuholníka trvala 49 sekúnd, textúra Atlas bol vytvorený takmer štyrikrát dlhšie - 178 sekúnd. Úprimne, okamžite a nahé oko nájsť rozdiely sú veľmi ťažké.


Budova textúra: ľavá textúra satén, pravá karta trojuholníkov


Zvýšenie veľkosti trojuholníkov od 10 do 30 s rovnakou veľkosťou textúry zvyšuje čas textílie od 49 do 52 sekúnd. Snažili sme sa zmeniť veľkosť textúry od 4096 × 4096 do 16384 × 16384 s počtom trojuholníkov, rovných 20, ale postup nedosiahol koniec: nebola dostatok štyroch gigabajtov pamäte na našu grafickú kartu!


Po tejto správe sa program ukončil. Pre 10 trojuholníkov, s veľkosťou textúry do 8192 × 8192, proces trvá 51 sekúnd.

S rovnakou veľkosťou textúry, vytváranie textúrovaných Atlasu trvalo 186 sekúnd, to je tiež o niečo viac ako pre 4096 × 4096. A dokonca aj za 16384 × 16384, Atlas sa ukázal, že vytvorí, a to nebola viac času - 224 sekúnd. Ak chcete prepočítať textúru, ktorá už bola prijatá v menšom období, inštrukcia odporúča používať funkciu "Prenos pomocou aktuálnych kódov UV-súradnice", ale je k dispozícii len pre textúry uložené metódou ATLAS.

Potom schopnosť dať trochu nastavenie textúry, nastavenie jasu, kontrastu, saturácie, odtiene a korekcie gama. Je pravda, že pracuje s veľkou textúrou (presnejšie, s výslednými údajmi veľkého objemu) je pomerne ťažké - akákoľvek zmena sa praktizuje dostatočne dlho, takže sme sa rozhodli zastaviť na textových atlasoch 8192 × 8192.

Množstvo údajov sa opakovane zvýšilo - až do 205 megabajtov. Preto nie je potrebné zapojiť sa do veľkých textúr, pre drvižnú väčšinu prípadov bude dostatok textures 4096 × 4096, zatiaľ čo množstvo údajov pre náš model je znateľne menej: 61 megabajtov. A pokúste sa nájsť rozdiel:


Ľavá textúra 8192 × 8192, vpravo 4096 × 4096


Ak je na výslednom modeli ponechaný niečo zbytočné, napríklad časť stojana, môžete znova použiť nástroje na úpravu.

Ochrana a export


Je to lepšie, samozrejme, nie odstrániť nič nenahraditeľne, ale niekedy to musí urobiť pre ukladanie priestoru na nosiči - objem obsadený projektom, a bez toho, aby sa mohol vypočítať gigabajty.

V prípade potreby môžete exportovať model na jeden z dostupných formátov - napríklad STL. Týmto formátom nie je podporovaný farebnou textúrou, a len informácie o geometrii modelu zostanú v súbore STL.

Ak vyberieme formát s podporou textúry - napríklad Obj, potom sa zachovávajú informácie o farbe jednotlivé súboryKtorý formát môže byť tiež vybraný z JPG, BMP a PNG.

Krátky výsledok

Podobne ako každý prípad, 3D skenovanie vyžaduje skúsenosti a zručnosti. Spočiatku je veľmi ťažké presunúť skeneru tak, že objekt tak, že objekt zostáva po celú dobu v pracovnom priestore, a okrem toho je hladko a nie príliš rýchlo. S pevným skenerom a objektom otáčajúcim sa na stojane, nemáme tiež všetko v tomto ohľade okamžite, najmä keď vzorka nie je taká jednoduchá ako box. Iba so skúsenosťami a schopnosť orientovať skener tak, aby bol objekt v centre jeho zobrazenia. A samozrejme, len s časom, môžete sa naučiť, ako správne skenovať špecifické objekty - tmavé povrchy, svieže kučeravé vlasy, nepokojné deti alebo zvieratá.

Zamestnanci spoločnosti nás uistili, že toto všetko sa robí, a bez veľkých problémov; Neveriť. Nie sú žiadne nadácie: príklady vynikajúcich modelov vyrobených ARTEC SCANNERS, veľa na webovej stránke spoločnosti a ešte viac na internete - sú usporiadané z vlastníkov skenera. Ale stále musíte povedať: bolo by potrebné spoliehať sa na vlastníka skenera a okamžite, bolo by naivné.

Oveľa rýchlo master pracovných techník v štúdiu ARTEC. Niekedy tu však problém voľby medzi potrebným a dostatočným, a nielen v mierne vyššie uvedenom prípade s veľkosťou textúry, ale aj s množstvom údajov získaných počas fázy skenovania. Áno, programové algoritmy pomôžu získať úplne kvalitný model aj v neprítomnosti informácií o určitom druhu objektov objektu, ale potom všetko bude závisieť od skúsenosti operátora: napríklad na pripojenie neknorestného ucha alebo nosa Nemôže byť ani najlepší program. Preto v počiatočných štádiách zvládnutia techniky skenovania je ešte lepšie získať nadbytok informácií, v prvom rade v prípadoch, keď vám objekt prišiel na chvíľu a neskôr ho opotrebenie. Použitie prijatých údajov je však potrebné selektívne, čo nezačína všetky prijaté skenovanie okamžite, najmä keď sa ARTEC Studio spustí na nie najsilnejší počítač, inak sa čas spracovania v každej fáze môže ukázať ako príliš veľké.

Napriek nedostatku špeciálnych skúseností s 3D skenermi, stále sa nám to povie, že by sme sami starali o vývojárov spoločnosti.

Najprv a najdôležitejšie je: USB 2.0 port čas prichádza na konci, v moderné počítače, Laptops I. systémové dosky Takéto prístavy sa stávajú menej a spĺňajú požiadavku, aby sa nepodstatné skenery na USB 3.0 stali ťažšie. Ale už sa objavili a každý deň sa všetko aktívne implementuje uSB porty 3.1! Preto je nesmierne žiaduce rýchlo vyriešiť problém, ak nie úplne s použitím funkcií USB 3.0, potom aspoň s kompatibilitou skenerov s takýmito portami.

Menej dôležité, ale oveľa jednoduchšie implementované bude druhé naše prianie: je pomerne logické a obvyklé, keď vypínač napájania má zdroj energie. Bod nie je ani v ekonomike elektriny, hoci na západe, na rozdiel od Ruska, vývojári sú hrdí na každú uloženú wattovú hodinu. Len operácia skenera, aj keď v pohotovostnom režime, v prestávkach medzi skenovaním (ktoré sa dá vypočítať s desiatkami minút a dokonca celé hodiny), môže byť sotva považovaná za nevyhnutnosť a vypnúť ho z jeho výkonu na odpojenie kábla z výstupu nie je najvhodnejšie riešenie.

Čo je 3D skener?

3D skener je zariadenie, ktoré analyzuje fyzický objekt a odpudzovanie z prijatých informácií, vytvára svoj 3D obraz. Naskenované modely môžu byť potom spracované pomocou CAD znamená, po ktorých sa používajú na technologický a inžiniersky vývoj. Ak chcete vytvoriť 3D model, používa sa 3D tlačiareň a 3D monitor.

Pri tvorbe 3D skenera sa niekoľko technológií zúčastnilo niekoľko technológií. Objekty vystavené digitalizácii majú tiež určité obmedzenia. Ťažkosti sa môžu vyskytnúť so zrkadlami, lesklými alebo priehľadnými povrchmi. Stojí za to pripomenúť, že trojrozmerné údaje sú dôležité v iných oblastiach činnosti. Napríklad sa používa v zábavnom priemysle: pri vytváraní videohier, filmov, kresieb. 3D technológia sa používa v ortopedickej oblasti a protetike, pri rozvoji priemyselného dizajnu, reverzného inžinierstva, tvorby prototypov, ako aj v inšpekcii a dokumentárnom správaní historických predmetov alebo iných kultúrnych artefaktov.

3D funkčnosť skenera

Počas prevádzky, 3D skener vytvorí súbor bodov podľa geometrických pomerov naskenovaného objektu. V budúcnosti tieto body obnovia formu predmetu, to znamená, rekonštruovať ho na monitor. Ak existujú informácie o farbách, určujú farbu budúceho digitálneho povrchu.

3D skener je možné porovnať s konvenčným fotoaparátom: majú kužeľový typ zobrazenia a informácie sa môžu získať len z týchto povrchov, ktoré neboli zatemnené. Rozdiely medzi týmito zariadeniami sú stále významné. Fotoaparát prenáša iba obrázok a farbu objektu a skener, dôkladnejšie skúmanie objektu, dáva "obrázok" presnú vzdialenosť každého bodu na povrch. To vám umožní vidieť obraz ihneď v troch rovinách.

Pre plné modelovanie predmetu jedného skenovania spravidla nestačí. Existuje niekoľko takýchto operácií naraz. Skenovanie objektu z rôznych smerov je potrebný na získanie úplnejšie informácie o svojich stranách. Všetky naskenované údaje sú prekryté na celkovom súradnicovom systéme, kde nastane "viazanie" a zarovnanie obrazu. Celý proces modelovania sa nazýva 3D dopravník.

Pre jasné skenovanie objektu a skenovania existuje niekoľko technológií. Klasifikáciou sú 3D skenery rozdelené do dvoch typov: kontaktné skenery a non-kontaktné. Ten, zase, sú rozdelené do dvoch ďalších typov - pasívnych a aktívnych.

Kontaktujte 3D skenery

Skenery tohto druhu študujú objekt priamo - prostredníctvom fyzickej interakcie. V čase výskumu sa subjekt nachádza na špeciálnej testovacej doske leštenej a rozomletej na požadovanú drsnosť povrchu. Ak je vec asymetrická alebo nemôže ležať presne na jednom mieste, drží špeciálne svorky (vice).

Rozlišujú sa tri formy mechanizmu 3D skenera:

  1. Vozík vybavený meracou rukou, ktorá je jasne upevnená v kolmom smere. Štúdia na všetkých osiach nastáva v súčasnosti, keď sa ruka pohybuje pozdĺž vozíka. Táto možnosť je ideálna pre štúdium plochých alebo konvenčných konvexných povrchov.
  2. Zariadenie vybavené vysoko presným uhlovým senzorom a pevnými zložkami. Koniec meracej ruky je umiestnený tak, že je schopný reprodukovať najkomplikovanejšie matematické výpočty. Tento mechanizmus je optimálny pre skenovanie vnútorného priestoru objektu alebo iných vybraní s malým vstupom.
  3. Jednorazové použitie dvoch vyššie uvedených mechanizmov. Napríklad manipulátor je kombinovaný s vozíkom, ktorý vám umožní zbierať informácie z veľkých objektov, ktoré majú niekoľko vnútorných priestorov alebo si navzájom prekrývajú lietadlo.

Stroj na meranie súradnice je jasným príkladom skenera 3D typu pin. Sú naliehavé a široko používané v rôznych priemyselných odvetviach. Do základného mínus stroja zahŕňa potrebu povinného kontaktu s študovaným objektom. Pravdepodobnosť škody na predmete alebo jeho deformácii je skvelá. Táto položka je veľmi dôležitá, najmä ak je naskenovaný krehký alebo historický objekt.

Ďalším nedostatkom Kim je jej pomalosť. Presunutie ruky na nastavenom cieli sa môže vyskytnúť veľmi dlho. Kým moderné optické modely môžu pracovať oveľa rýchlejšie.

Táto skupina môže tiež obsahovať manuálne meracie prístroje, ktoré sa často používajú na 3D modelovanie animovaných filmov.

Bezkontaktné aktívne 3D skenery

Pre prevádzku aktívneho skenera sa používa buď obvyklé svetlo alebo určitý typ žiarenia. Prechádza sa prechádzajúce žiarenie alebo odraz svetla, objekt sa podrobí digitálnej štúdii. Použitie röntgenových lúčov alebo ultrazvuku.

Triangulačné skenery

Tieto zariadenia sa používajú na snímanie objektového laserového lúča. Skener odošle lúč na túto tému a samostatne pevná kamera vstupuje do údajov o umiestnení zadaného bodu. Keď sa laser pohybuje po povrchu, pole pohľadu kamery zaznamenáva bod na rôznych miestach. Zavolali ich trianguláciu, pretože laserový emitor, koncový bod a samotný fotoaparát, zdieľanie trojuholníka.

Načasovanie 3D skenery

Ide o aktívny typ skenera, ktorý sa používa na štúdium objektu pomocou laserového lúča. Je založený na časovom letovom riadku. Je to ten, kto určuje vzdialenosť k povrchu, výpočet času, pre ktorý tam letel laser a späť. V tomto prípade sa laserový lúč používa ako ľahký impulz, ktorý sa meria detektorom. Rýchlosť svetla, ako je známe, veľkosť je konštantná, preto vie, že pre aký čas je ray spotreba, je možné ľahko vypočítať vzdialenosť od skenera na povrch objektu.

Zariadenia na časovanie 3D skenovania na jednu sekundu sú schopné merať až 100 000 bodov.

Aplikácia 3D skenerov

3D skenovacia technológia nemôže byť volaná. Ale napriek tomu to je každý rok aktívny. Dôvody pre túto hmotnosť, ale môžete prideliť najviac vážny.

V prvom rade je potrebné takéto vybavenie pre všetky priemyselné podniky pre lacnejší a rýchly vývoj produktov.

Realistické kópie vlastne existujúce objekty sa teraz používajú v mnohých oblastiach činnosti: medicína, kino, tváre priemyslu.

Výroba 3D skenerov dlho prestala byť niečo z radu fikcie. Teraz vyrábajú tisíce spoločností: Aclas priemyslu a detailu tohto trhu. Generovanie 3D skenerov je schopná ovplyvniť priemysel ako celok. Okrem toho, že ich výklenok nájde tu veľká výroba aj jednotliví inžinieri.

Dnes rozprávame o typy a typoch 3D skenerov, ako aj na efektívne využívanie v rôznych oblastiach.

3D skenovanie sa široko používa v priemysle, medicíne av každodennom živote. Okrem toho mnohé moderné výrobné procesy nemôžu robiť bez automatizácie a kontroly. V týchto prípadoch spolu s počítačovým viozorom prichádza 3D skenovacia technológia.

3D skenery môžu byť rozdelené do dvoch typov: Kontakt a podľa toho non-kontaktný.

Kontaktné skenery

Prvý typ skenerov zahŕňa CMM (súradnicový merací stroj - koordinovať meracie stroje).

Tieto zariadenia sa podobajú priemyselné CNC stroje, na masívnej základni, ale namiesto vretena je meracia hlava namontovaná rubínou na konci. Skenovanie alebo ovládanie geometrických rozmerov sa vykonáva v kontaktnom spôsobe. Sonda sa pomaly vhodný pre nameraný objekt registráciou najmenšieho dotyku.

Existujú aj systémy s pohyblivými "kĺbmi", v ktorých sú nainštalované vysoko presné snímače. Pri pohybe tela skenovania zo strany operátora, tieto snímače opravia pohyb celého systému a na základe týchto údajov vytvára trojrozmerný model výrobku.

Chcete zaujímavejšie správy zo sveta 3D technológií?

Prihlásiť sa k nám v sociálnej oblasti. siete.

3D skener - Toto je zariadenie, s ktorým môžete vytvoriť presné trojrozmerné modely reálnych objektov.

Výhody tejto technológie:

  • vysoký stupeň detailu;
  • informácie o povrchu, forme a farbe objektu v digitálnej forme.

Konvertuje objekt do svojho digitálneho obrazu, rovnako ako jednoduchý 2D skener konvertuje obrázok na hárku papiera do obrázka na počítači.

Aplikácia 3D skenerov

3D skenery sa používajú v mnohých oblastiach priemyslu, vedy, medicíny a umenia. Najmä úspešne riešia úlohy reverzného inžinierstva, kontroly zariadení, zachovanie kultúrneho dedičstva, sa používajú v múzeu, v medicíne a dizajne. Preto sú potrebné vo všetkých prípadoch, keď je potrebné zaregistrovať formu objektu s vysokou presnosťou av krátkom čase. Trojrozmerné skenery uľahčujú zjednodušenie a zlepšenie manuálnej práce a niekedy dokonca vykonávajú úlohy, ktoré sa zdali nemožné.

Tieto zariadenia sú užitočné v priemysle pre bezkontaktné ovládanie povrchov komplexného geometrického tvaru, ako aj na dizajnové systémy. Používajú sa:

  • na vyhodnotenie opotrebovania zariadenia a vytvorte balík, presne opakujte formu výrobku;
  • v medicíne s použitím 3D skenerov, sú diagnostikované, plánuje operácie a dokonca aj anatomické topánky;
  • v ortodontike, kde je potrebné presné, vysoko kvalitné skenovanie malých objektov.;
  • dizajnéri používajú 3D skenery na získanie tvaru objektu a jeho rafinovanosť;
  • v múzeu a archeológii sa vzťahujú na podrobné skenovanie, presné obnovu a rekonštrukciu sochy a architektonických pamiatok;
  • skenovanie ľudí (prijímanie farebného 3D-modelu osoby) sa používa na filmový priemysel a animáciu.

3D skenery schopnosti

V pravidle je 3D skener malý elektronické zariadenie, Príručka (váženie až 2 kg) alebo stacionárne, čo používa laser alebo lampu ako ohnisko.

Presnosť získaných modelov objektov sa líši od desiatok až po stovky mikrometrov. Je možné skenovať s prenosom farieb alebo len povrchový tvar. Tieto zariadenia nielen zjednodušujú proces vytvárania trojrozmerných modelov - vytlačia sa s maximálnou presnosťou vo vzťahu k pôvodnému pôvodu.

Cena 3D skenerov závisí od technológie používanej na skenovanie. Dnes je cenovo dostupný nástroj, ktorý dokonca aj malé spoločnosti.

Klasifikácia 3D skenerov

3D skenery sú rozdelené do dvoch typov pomocou metódy skenovania:

  • Kontakt. S takýmto skenovaním sa skener priamo vzťahuje na štúdium predmetu;
  • Non-kontaktné.

Bezkontaktné zariadenia sú rozdelené do dvoch samostatných kategórií:

  • Pasívne skenery;
  • Aktívne skenery.

Pasívne skenery sami nie sú emitované na objekt, ale vidieť odrazené žiarenie pozadia. Väčšina skenerov tohto typu reaguje na viditeľné svetlo - okolité žiarenie.

Aktívne skenery vyžarujú na objekt smerované vlny a využívať ich odraz na analýzu. Radiácie sú odlišné:

  • Prirodzené svetlo;
  • Laserové lúče;
  • Infra červená radiácia;
  • Röntgenové lúče;
  • Ultrazvuk.

Technológia skenovania

Na vytvorenie 3D skenerov sa používajú rôzne technológie. Každý z nich má svoje obmedzenia, výhody a nevýhody. Dnes sú hlavné pokyny optická a laserová technológia.

Skenovanie optickej technológie Vykonáva sa premietaním k objektu riadkov, ktoré tvoria jedinečný vzor. Informácie o povrchovej forme objektu sú obsiahnuté v deformáciách formy predpokladaného obrazu.

V skenovaní PO laserová technológia Laser sa používa bezpečný pre zraku. Ak chcete viazať 3D skener s laserovým osvetlením na objekt skenovania, často sa používajú špeciálne reflexné značky, ktoré sú často používané vedľa objektu skenovania alebo priamo na ňom, v určitých bodoch.

Obmedzenia v naskenovaných objektoch sú prítomné v oboch týchto technológiách.

Laserové skenery z väčšej časti nie sú použiteľné na skenovanie pohyblivých objektov, pretože tento proces trvá príliš veľa času. Okrem toho je potrebné použiť špeciálne reflexné značky. Výhodou tejto technológie je vo vysokej presnosti 3D modelu, ale je určený pre statické objekty.

Optické 3D skenery nie sú veľmi dobré, keď skenovanie lesklých, zrkadiel alebo priehľadných povrchov. Majú však vysokú rýchlosť skenovania, ktorá eliminuje problém skreslenia získaného modelu, keď sa objekt pohybuje, a nemusia aplikovať reflexné značky. Preto sa môžu používať optické skenery aj na skenovanie ľudských osôb.


Ahoj, drahí návštevníci!

Tento príspevok otvorím sériu článkov 3D skenery a 3D skenovanie. V tomto článku sa budeme zaoberať tým, čo existujú metódy skenovania, než sa líšia a kde sa používajú. Pre štartéry poďme pochopiť, čo je všeobecne 3D skenovanie. Predstavte si, že existuje detail s veľkým počtom zložitých povrchov, ktoré nebudeme merať obvyklú Calipecule, alebo sa bude musieť stať strašne tinkerom získať výsledky požadovanej presnosti. A potom podľa týchto údajov získate matematický model. Tu príde na záchranu 3D skener. Umožňuje vám znížiť potvrdenie matematický modelVhodné pre porovnanie s referenčným modelom. Skenovanie to neskončí. 3D skenovanie sa používa aj na získanie presných modelov zložitých profilových objektov, ktoré môžu byť ďalej použité na získanie prototypov produktov, budovanie nových produktov na základe existujúcich. Používa sa aj vo filmovom priemysle, v medicíne, múzeu, v priemyselnom dizajne av zábavnom priemysle, napríklad pri vytváraní počítačových hier. Pomocou trojrozmerného skenovania môžete digitalizovať kultúrne dedičstvo, archeologické lokality, umelecké predmety. Okrem toho, široká aplikácia trojrozmerného skenovania nachádzajúceho sa v lekárskej protéze, v digitálnej archivácii a tak ďalej. Poďme teraz zistiť, čo existujú metódy 3D skenovania. Na tento moment Existujú nasledujúce metódy skenovania:

  1. Kontaktná metóda.
  2. Inkontakty Metódy:
    • Aktívna metóda.
    • Pasívnu metódu.

Aplikačné oblasti týchto metód:

  • Inžinierska analýza
  • Kontrola kvality a inšpekcie
  • Vývoj balenia
  • Digitálna archivácia
  • Priemyselný dizajn
  • Zábava a hry
  • Trhové doplnky
  • Reprodukcia a na mieru
  • Medicína a ortopédia

Dajte nám bývať na každej metóde podrobnejšie.

Kontaktná metóda

Základným princípom tejto metódy je zdvih naskenovaného objektu so špeciálnym mechanickým zariadením, ktorý je senzorom a nazýva sa sonda. Pred začatím skenovania sa aplikuje mriežka, veľkosť buniek, z ktorých v oblastiach s vysokým zakrivením povrchu musia byť minimálne, a na miestach malého zakrivenia - najväčší. Tam, kde sa mriežkové čiary pretínajú, tvoria body. Prostredníctvom sondy sa merajú súradnice týchto bodov, ktoré sa potom zadávajú do počítača. Táto metóda sa používa, keď manuálny zdvih povrchu objektu. Moderný vývoj tejto metódy bol použitie špeciálneho zariadenia na skenovanie. V tomto prípade nie je potrebné manuálny zdvih a aplikovať mriežku. Sonda sa pohybuje pozdĺž povrchu objektu a súradnice jeho polohy sa zadávajú do počítača. Na základe týchto súradníc je postavený trojrozmerný model naskenovaného objektu.

Výhody kontaktného 3D skenovania:

  • jednoduchosť procesu
  • nezávislosť od svetelných podmienok, \\ t
  • vysoko presné skenovanie rebrovaných povrchov a prizmatických častí, \\ t
  • kompaktný rozsah súborov.

Nevýhody:

  • neschopnosť zachytiť textúru naskenovaného objektu, \\ t
  • zložitosť alebo neschopnosť skenovať objekty veľkých veľkostí.

Bezkontaktné metódy:

Aktívna metóda

Aktívna metóda Na základe registrácie odrazených lúčov z objektu skenovania. Zdroj takýchto lúčov je
am 3D skener. Skener môže ožarovať objekt s nasledujúcimi lúčmi:

  • smerové svetlá
  • laser,
  • ultrazvuk,
  • x-ray.

Princíp tejto metódy je založený na meraní vzdialenosti od skenera do bodov objektu skenovania. Tieto body môžu byť reflexné samolepiace markery. Široko používané optické systémy s použitím modulovaného alebo štruktúrovaného osvetlenia. V prípade modulovaného podsvietenia je objekt osvetlený svetelnými impulzmi, ktoré sa určujú určitým spôsobom. Fotoaparát číta odrazy a na skreslenie prijíma vzhľad naskenovaného objektu. S štruktúrovaným podsvietením je objekt osvetlený špecifickým "vzorom" (mriežkou), skreslením, ktorý fotoaparát tvorí 3D model. Tieto údaje sa buď uložia do pamäte skenera a potom prenášajú do počítača, alebo okamžite prejdú do počítača, kde spracovávajú a budujú trojrozmerný model. Pretože 3D skener V jednom okamihu v čase, len časť objektu vidí, počas procesu skenovania musíte presunúť objekt skenovania, alebo presunúť samotný skener. Preto v dôsledku toho dostávame model, prešívame výsledky objektu. Vo väčšine prípadov sa naskenovaný kus objektu okamžite zobrazí na obrazovke počítača. To vám umožní okamžite ovládať, ako dobre je zvolený uhol skenovania a pochopí, koľko iterácií je možné naskenovať objekt. Výber správneho uhla skenovania, môžete dosiahnuť zníženie skenovania znížením počtu naskenovaných kúskov objektu.

Výhody aktívnej metódy skenovania 3D:

  • nízke náklady na skenovanie,
  • schopnosť používať vonku,
  • použitie s rôznym osvetľovaním,
  • nie je potrebné aplikovať mriežku k objektu,
  • skenovanie je vyrobené bezkontaktnou technológiou,
  • je možné skenovať objekty neprístupné pre iné metódy skenovania.

Nevýhody:

  • zložitosť alebo neschopnosť skenovať priehľadné a zrkadlové povrchy,
  • skenovanie výrobkov malého veľkosti vyžaduje použitie presnejšej optiky a drahšieho 3D skenery.

Pasívna metóda

Pasívna metóda Používa existujúce okolité svetlo. Odráža toto svetlo z objektu a analyzované 3D skener. Táto metóda skenovania je v skutočnosti predmetom objektu s konvenčnými videokamerami s rôznym osvetľovaním a obnovením z nich v 3D, alebo snímanie siluetu objektu na high-kontrastnom pozadí so stereoskopickými alebo "siluetami" videokamery.

Sumarizovať. Každá metóda je dobrá a atraktívna vlastnou cestou. Voľba medzi týmito metódami je realizovať na základe finančných úvah, zložitosť objektu skenovania a presnosť, ktorú chcete získať ako výsledok.