Несколько лет назад попалась мне на глаза статья на хабре о 3D-сканере за 30$, и весьма меня эта тема заинтересовала, не смотря на то, что скоро пришло познание того, что ни о каких 30$ для качественного сканирования не может быть и речи.Но основной плюс, что я вынес из статьи – программа для сканирования David-3D, к которой вправду имеется хорошее управление на русском и, что важно, приобретение лицензии — это последнее, что требуется, поскольку ограничение у бесплатной версии лишь на сохранение результата сканирования. Все другое трудится полностью, соответственно в полной мере возможно тестировать программу, настройки и собственный железо какое количество угодно. А вдруг вам и итог не нужно с высокой точностью – то и вовсе без приобретения лицензии возможно обойтись.
Смотрите кроме этого: Amazon выпустила «умную» кнопку для облегчения приобретений

Amazon внесла предложение избранным пользователям собственного магазина попытаться новый метод совершения домашних приобретений, выпустив «умную» кнопку Dash Button. Устройство размером немногим более коробки спичек хозяину дома нужно будет установить в тех местах, каковые он сочтёт нужным: к примеру, на кухне либо в ванной. В необходимый момент достаточно будет лишь надавить на кнопку и дождаться, пока выполненную так приобретение не доставят прямо к порогу.

Предложение безвозмездно и вправду лишь для обитателей США. Обладатель одного аккаунта может взять максимум три таких кнопки Dash.

Мне точность требовалась, поскольку главное, что мне хотелось сканировать это были миниатюры из настольной игры Warhammer (чтобы позже их изменять, как хочется и печатать :)). В высота этих «солдатиков» всего 3 см, но это не мешает им быть весьма детализированными.В случае если вам не нужно снимать такие мелкие объекты – то требования к оборудованию у вас будут ниже, соответственно и существенно проще будет собрать себе подобный сканер.Принцип работы программы, и соответственно сканирования, прекрасно обрисован в статье, на которую была ссылка выше (дублировать это, думаю, не обязательно).

Нужно прочесть ту статью первой, поскольку эта будет в некоем роде её логичным продолжением.Но начнем по порядку. Что пригодится чтобы опробовать 3д сканирование дома:1 – проектор.2 – вебкамера .Фактически все, маленький перечень на удивление оказался. Однако, если вы желаете приобретать весьма правильные и качественные сканы, то придется кое что доработать ручками.

Без дополнительных затрат тут само собой разумеется не обойтись, но в итоге это все все равно обойдется дешевле, чем приобретение любого из имеющихся в продаже 3д сканеров, да и уровень качества результата взять возможно намного лучше.Сейчас по порядку и детально.ПРОЕКТОР.Собственные первые испытания по сканированию я, как и создатель прошлой статьи, начинал с лазерной указки, но они сразу же продемонстрировали, как это неудобный метод. Недочётов тут сходу пара:– невозможность получения луча с достаточно узкой линией.

Тем более, что при повороте указки изменяется расстояние от линзы до объекта, соответственно сбивается фокусировка.– в случае если требуется систематично сканировать, поворачивать лазерную указку с плавностью и достаточной точностью вручную весьма сложно, да и утомительно легко – руки не таковой уж стабильный инструмент в то время, когда речь заходит о долгом времени.– сканировать приходится в темноте, чтобы была видна лишь линия лазера и ничего более.И в случае если со вторым недочётом еще возможно бороться методом создания особого поворотного механизма (не смотря на то, что это уже получается не такая уж и несложная задача, по крайней мере, за 5 мин. на коленке такое не сделать), то спасение от первого недочёта дороже.В то время, когда я все это понял, то решил попытаться сканирование посредством проектора, для чего взял на время какую-то несложную модель у привычного.Тут необходимо осуществить маленькое уточнение – в прошедшей статье создатель упоминал о возможности сканирования посредством проектора, не смотря на то, что предложение было, на мой взор, очень необычное — Подойдет проектор с замечательной лампой, свет которой необходимо направить через узкую щель на сканируемый объект Быть может, в ранних версиях программы это был единственный вариант, но в версии 3 с которой я экспериментировал, проектор употреблялся намного лучше, т.к. в том месте имеется возможность именуемая Structured Light Scanning (SLS). В отличие от лазерного сканирования, проектор сходу проецирует на объект сетки из вертикальных и горизонтальных линий разной толщины, что на порядок сокращает время сканирования и разрешает в автоматическом режиме снимать цветную текстуру объекта.

Ну и при хорошей фокусировке, линия в 1 пиксель шириной намного уже, чем вероятно получить от недорогой лазерной указки.К сожалению, фотографии с тех первых опытов я не делал, да и фотографировать особенно было нечего – проектор на столе, рядом с ним веб- камера , все это наблюдает в одну сторону 🙂 Но кроме того такая несложная конструкция продемонстрировала, что данный вариант намного предпочтительней как по скорости сканирования, так и по качеству. Тогда я и решил приобрести для этих целей себе проектор.Критерии для выбора проектора были простые – разрешение больше, размеры и цена меньше 🙂 Выбор остановился на IconBit Tbright x100 — ультракомпактный DLP LED проектор, разрешение 1080 – в то время мне казалось, что лучше и не придумаешь, но как выяснилось позднее – я ошибался, не смотря на то, что занимаясь с ним, я взял большое количество увлекательного опыта.

Первая неприятность, которая появляется при сканировании мелкого объекта посредством проектора, содержится в том, что для отличных показателей, размер проецируемой сетки обязан приблизительно равняться размеру сканируемого объекта. Этот проектор разрешал взять мельчайшую диагональ экрана при самом близком фокусе — приблизительно в 22 см. Согласитесь, что на таком фоне миниатюра в 3 см высотой далека от понятия «приблизительно равные размеры».

Ответ нашелся на официальном форуме – люди в таких случаях устанавливают на проектор фотоаппаратные линзы для макросъемки. Учитывая маленькие размеры объектива проектора, я остановил собственный выбор на линзах marumi с диаметром резьбы 34 мм.Применяя два таких набора, удалось взять экран проектора с диагональю всего около 3 см. Чего выяснилось достаточно, чтобы сделать собственный первый микроскан – Это единичный скан, исходя из этого и имеется «дырки» на модели, рваные края и т.д.

Поворачивая монету и сканируя с различных ракурсов, возможно взять пара таких сканов, каковые потом объединяются в один объект (сама программа сканирования разрешает верно совмещать различные сканы, сшивать их и сохранять как единый объект). В ходе сшивания заодно уточняется форма объекта.

Но сохранять результаты для того чтобы сшивания – вероятно лишь по окончании приобретения лицензии.И вот ситуация согрела для первой вещи, которая для сканирования не необходима, но с ней процесс намного эргономичнее – это стойка под проектор с камерой. Сам процесс калибровки нужен не только для того, чтобы программа определила параметры оборудования — софт кроме этого обязан расчвитать обоюдное размещение проектора и камеры.

В ходе работы их изменение не допускается (как и изменение фокусировки камеры), соответственно, требуется жестко все это закрепить, поскольку количество сканов возможно громадным кроме того для одного объекта.На главной странице David’а и изображена подобная система – ничего сложного она собой не воображает. Да и полистав форум и взглянув, как это организую себе различные люди, осознал, что ничего сложного тут не нужно.Для этих целей была забрана стойка от сгоревшего ЖК монитора, и оргстекло от него же, вырезана и склеена вот такая конструкция, как она смотрелась в первом варианте К подставке для проектора и был приделан крепеж для установки разных линз, что разрешало поменять диагональ экрана, и сканировать объекты различного размера.

направляться кроме этого упомянуть о том, что сканирование посредством проектора не требует постоянного нахождения в поле зрения калибровочных панелей. По окончании того как произведена калибровка их возможно убрать. Это разрешает откалибровав установку нормально её переносить, двигать и т.д.

Другими словами вы имеете возможность применяя громадный калибровочный шаблон произвести дома на стенах калибровку, а после этого с данной стойкой и ноутбуком выйти на улицу и отсканировать собственный автомобиль, к примеру. Забрали меньший шаблон, поставили несколько линз – и возможно сканировать драгоценности.Сравнительно не так давно компания выпустила усовершенствованный комплект для сканирования, вот в том месте уже стойка намного важнее и занимательнее смотрится –Как по мне, при стоимости лицензии на программу около 500$ (это они еще цену подняли сравнительно не так давно), отдавать за таковой комплект более 2000 евро – не совсем оправданно, собрать самому что-то подобное не сложно и существенно дешевле.Возвратимся к проектору.

Как выяснилось, у этого проектора был один значительный недочёт для применения в сканере, в частности его родное разрешение (854*480). И все бы ничего, если бы он и на выходе выдавал то же самое, но увы – картина преобразовывалась к стандартным разрешениям (типа 1024*768), и в следствии линия шириной в один пиксель была в различных частях экрана где-то бросче, где-то тусклее, где-то уже а где-то шире… Все это очень плохо сказывалось на качестве сканирования, выражаясь в виде ряби и полос на приобретаемой модели.К тому времени я уже вспоминал о покупке проектора для стереолитографического 3Д принтера (http://geektimes.ru/post/245590/).

Разглядев пара вариантов, я остановился на модели Acer P1500, т.к. ей не необходимы никакие доработки для применения в принтере (данный проектор без всяких линз способен дать сфокусированное изображение на экране приблизительно 4*7 см). Соответственно, и для сканера он подойдет идеально. Наряду с этим разрешение в 1920*1080 у него настоящее. Так оно и вышло, этим проектором пользуюсь до сих пор и всецело доволен результатами.

КАМЕРА.Критерии при выбора камеры у меня были те же, что и при выборе проектора. Пройдясь по магазинам, остановился на Logitech C615. Скан монеты был сделан как раз с неё, без всяких модификаций.

Но в то время, когда я постарался отсканировать фигурку, то столкнулся с трудностью, которая именуется «глубина резкости». В то время, когда объект так мелок, то практически у нас получается макросъемка, а резкость при таковой съемке достигается лишь на маленьком отрезке, практически всего пара миллиметров (как раз исходя из этого монета прекрасно отсканировалась – рельеф в полной мере укладывался в область резкости). Было решено переделать камеру под второй объектив.

На Ebay было заказано пара различных объективов для пробы, и был вырезан новый корпус под плату камеры. Замысел был такойФинальный итог мало отличался Главная мысль, я думаю, понятна. А на данный момент и на Thingiverse и на форуме программы возможно скачать stl для печати корпусов под различные типы вебкамер.С платы камеры было нужно убрать обычный объектив, и как выяснилось позднее – вместе с ним был убран и ИК-фильтр, так что будьте в этом вопросе аккуратней.

Фильтр позже понадобится для применения с другими объективами, не смотря на то, что возможно и раздельно их докупить – цена копеечная.Так, у меня вот такая коллекция объективов появилась. До тех пор пока я ожидал доставку объективов, читались разные форумы по фотосъемке. Изучая вопрос с глубиной резкости, я узнал, что расширить её возможно посильнее закрыв диафрагму объектива.

Соответственно и объектив требовался таковой, в котором была возможность регулировать диафрагму (увы, среди заказанных не все владели таковой возможностью, но на мое парочка и счастье таких попалась). В общем, для улучшения камеры нужно иметь варифокальный объектив с зумом и регулируемой диафрагмой.

На практике все выяснилось так, как и было в теории – закрывая диафрагму, сходу было видно повышение глубины резкости, что разрешило-таки сканировать объемные, но небольшие объекты.Главный объектив, которым я пользуюсь — на фото выше установлен на камере. Второй, с регулируемой диафрагмой, самый большой, в центре. Его я использую для совсем уж мелких объектов.

Остальные без диафрагмы, так что ими не пользуюсь — выяснилось что достаточно и этих двух.В замыслах сейчас или отыскать вебкамеру с громадным разрешением (детальность и качество сканов зависит от разрешения камеры), или попытаться применять для этих целей какой-нибудь цифровой фотоаппарат с возможностью съемки видео – в большинстве случаев в них намного больше разрешение возможно взять, да и объективы лучше.Фактически на этом возможно было бы и закончить – наподобие обо всем поведал. Я также считал что на этом у меня закончилась сборка сканера, но чем дальше в лес… Изучая форум данной программы я довольно часто натыкался на разные схемы поворотных столиков — благо софт разрешает автоматизировать процесс сканирования.

По окончании одного скана подается команда на com-порт, поворотный столик вращается, поворачивая объект на заданное количество градусов, и дает команду на следующий скан. В следствии одним кликом мышки мы имеем круговые сканы объекта — казалось бы, чего еще хотеть?

Эту совокупность я с интересом опробовал, но увы – мне таковой подход полностью не пришолся по нраву, и тому имеется пара обстоятельств.1 – в случае если объект сложной формы, то легко его вращать его будет не хватает – требуется еще и наклонять в различные стороны, дабы камера с проектором дотянулась до всех впадин и других труднодоступных мест.2 – кроме того в случае если таких мест нет, и учитывая все сканы, каковые были сделаны, на объекте не осталось частей, каковые не попали в скан, остается вопрос точности скана. Допустим, какая-то часть модели на одном из сканов вышла идеально.

Но это не означает что на всех сканах, в каковые эта часть попала, она выглядит кроме этого идеально, а при сшивании сканов с различных ракурсов итог будет усреднен, что не имеет возможности радовать. Программа разрешает мало редактировать полученные сканы (возможно вырезать ненужную часть).

В случае если мы вращаем модель на 20%, значит, по окончании полного оборота у нас будет 18 сканов, необходимая нам часть в полной мере может находиться на половине из них, следовательно, дабы покинуть отличных показателей нужно будет удалить данный кусок из 8ми сканов… А таких кусков при сложной модели возможно большое количество, в следствии от каждого скана будет отрезаться чуть ли не добрая половина, что весьма трудоемко и требует большое количество времени.Вместо этого лучше по окончании первого скана сходу сканировать прилегающие области, и контролировать итог. Когда какой-то кусок готов – переходим к сканированию следующего, и без того, пока вся модель не будет в совершенном виде.

Таковой подход дает отличных показателей за меньшее время.Но появляется вопрос удобства. Согласитесь, некомфортно вручную пробовать крутить объект, глядя не на него, а на монитор – чтобы осуществлять контроль попадание в объектив, не поменяв расстояние до проектора и камеры наряду с этим (чтобы не сбился фокус). При очередной аналогичной эквилибристике я случайно задел камеру, что соответственно сбило всю калибровку, и целый процесс было нужно начать заново.

Таковой расклад мне категорически не пришолся по нраву, и я по окончании некоторых размышлений пришел к замыслу вот таковой конструкции (которую, как вы осознаёте, потом и собрал). Это не поворотный столик в простом понимании этого термина. Благодаря таковой конструкции я могу не только вращать модель, но и наклонять её, как мне потребуется. Наряду с этим центр модели остается в плоскости фокуса, но кроме того в случае если и нет – возможно вперед-назад крепление с моделью двигать.

Все это собралось на ардуино, была разработана маленькая программа для управления, и в следствии мне сейчас при сканировании не приходится подниматься из-за компьютера – применяя программу, я меняю положение сканируемого объекта, и наряду с этим тут же, в окне камеры выбираю оптимальный для сканирования ракурс.Внутренности В программу я заложил возможность автоматического сканирования, конечно сканирования непросто по кругу, а с наклонами на 45 градусов в одну и другую сторону, что дает втрое больше сканов. Однако, в итоге, я все-равно ни при каких обстоятельствах данной возможностью не пользуюсь – через чур некомфортно позже разбираться в взятой куче сканов и чистить их от неудачных кусков.направляться кроме этого упомянуть о некоторых нюансах сканирования.1 – нереально сканировать блестящие и зеркальные поверхности.

Свет от них отражается, либо дает таковой блик, что программа не имеет возможности корректно выявить линию. В случае если имеется необходимость сканирования для того чтобы объекта, то подобные части придется чем-то замаскировать (смывающейся краской, бумажным скотчем и т.д.).2 – эргономичнее сканировать монотонные объекты, поскольку при настройке камеры на яркий цвет выставляется не такая громадная яркость проектора, малая экспозиция и т.д.

А для объекта чёрного цвета требуется громадная яркость, так что в случае если у вас объект многоцветный, то для различных его частей требуются различные настройки для получения наилучшего результата. Тут также эргономичнее применять сканирование объекта частями.3 – если вы желаете сходу взять цветную текстуру то учтите, что проектора и настройки камеры для скана не воздействуют на настройки для снятия текстуры (скан по большому счету в черно-белом режиме делается), так что поиграйтесь настройками в режиме текстуры кроме этого, как вы станете это делать в режиме сканирования.Процесс сканирования у меня на данный момент выглядит так: — камеры и Фокусировка проектора Свет проектора через чур ярок и на фото не видна проецируемая сетка, но вот вид из камеры в программе— калибровка сканераКалибровочный угол был сделан из железных пластин, а калибровочные шаблоны различного размера были напечатаны на магнитной бумаге — так возможно весьма скоро подстраиваться под различные размеры сканируемых объектов.Вид в программе Рекомендуется, дабы совокупный угол между лучом камеры и проектора был около 20 градусов.

Исходя из этого такая стойка и употребляется — при сканировании громадных объектов (к примеру, человека) камеру нужно значительно дальше от проектора отставить, тут же они у меня близко стоят. Размещение камеры относительно проектора возможно лишь вертикальным, либо лишь горизонтальным — в зависимости от геометрии объекта. В этом случае размещение диагональное (13 градусов по вертикали и 36 по горизонтали).Результаты сканирования с различных ракурсов.

Это уже подчищенные сканы, т.е. удалены все неудачные и ненужные (подставка фигуры, попавшее в кадр крепление) части.Совмещение сканов для объединения в один объект За счет того, что любой скан имеет собственный цвет комфортно осуществлять контроль правильность совмещения.Ну и по окончании объединения сканов с различных ракурсов приобретаем такие модели Миниатюра Боромира из властелина колец.При сканировании многоцветного объекта итог несколько хуже, в случае если очень сильно не заморачиваться. Но возможно взять объект сходу с текстурой 🙂 Оригиналы моделей В галерее работ пользователей на сайте разработчика (http://www.david-3d.com/en/newscommunity/usergallery) возможно отыскать еще большое количество занимательных сканов, кроме того отпечатки пальцев люди сканируют.

И видятся кроме того сканы таких же миниатюр из аккумуляторная В заключении хочется сообщить о том, что какое бы железо вы не применяли, какой бы дорогой 3д сканер вы не приобрели, но это не панацея для печати чего угодно. Теоретически само собой разумеется возможно полученный объект отправлять в слайсер и печатать, но имеется пара обстоятельств, из-за чего не следует так поступать, а стоит в любом случае изучать пакеты 3Д графики.1 — Полученные сканы, при хорошем качестве сканирования (а мы так как желаем взять наилучшее уровень качества) имеют довольно много полигонов.

Нет, кроме того Довольно много. Скан Боромира по окончании слияния содержал более 8 миллионов полигонов — не каждый слайсер сможет трудиться с таким объектом.2 — Каждые объекты несут на себе изготовления и следы сборки.

И в случае если в действительности для исправления этого используют надфили и наждачку (а время от времени все-равно имеется недоступные места, где нереально применить инструменты), то трудясь с цифровой копией объекта, мы можем поменять его как угодно — убрать недостатки, улучшить детализацию и т.д.3 — Как я сказал в начале статьи, в то время, когда я задумался о сканере, я желал не копии объектов печатать, а изменять их как мне будет угодно. Я не скульптор, у меня нет инструментов, навыков и материалов, дабы вылепить такую небольшую модель.

Но умея трудиться в 3Д, мне существенно проще, отсканировав аналогичного Боромира, сделать из него какого-нибудь Принца датского. Кстати, эта модель содержит уже практически в 100 раз меньше полигонов, чем итог сканирования.

Случайная статья:

• Dji представила новый дрон matrice 600 для кинематографа
• 6-Цветная «фабрика печати epson»: печатаем фотографии, не заботясь о заправке принтера

Лазерный 3D-сканер CowTech Ciclop: конструктор для сборки 3D-сканера за $100 [Kickstarter]

Похожие статьи:

• Branto orb: почти магический шар для управления домом

  Умных устройств для дома стало еще больше, причем новинка, устройство с заглавием Branto, может заменить множество разнообразные гаджетов. Данный девайс…

• Xmetrics fit: почти идеальный фитнес-трекер для пловцов

  Любители плавания имеют в собственном распоряжении не так уж и большое количество устройств, каковые разрешают осуществлять контроль целый процесс…

• Ipad для фотографа. часть i

  В качестве предисловия. Дабы избежать размножения безлюдных по сути и никому не нужных комментариев желаю заблаговременно попросить прощения у…