Съединение 

Програма за 3d сканиране с печат. Geomagic за SolidWorks: Бързият път от физическото към CAD работното пространство

Привлекателността на адитивните технологии е трудно да се надценява. Ето защо аксесоарите за 3D печат са толкова популярни днес. С ограничен бюджет можете да направите 3D скенер със собствените си ръце. За да направят това, те използват импровизирани инструменти и агрегати или просто превръщат обикновен смартфон в скенер.

Създаване на 3D скенер с помощта на уеб камера

За да направите домашен 3D скенер, ще ви трябва:

  • качествена уеб камера;
  • линеен лазер, тоест устройство, което излъчва лазерен лъч (за да се получи висококачествено сканиране, по-добре е лъчът да е възможно най-тънък);
  • различни монтажи, включително ъгъл за калибриране;
  • специален софтуер за обработка на сканирани изображения и данни.

Моля, имайте предвид, че без подходящия софтуер няма да можете да създадете цифров модел на обекти и обекти. Затова първоначално се погрижете за наличието на специални програми. Например, DAVID-laserscanner и TriAngles се считат за основни, но те трябва да използват въртяща се повърхност.

Започнете с ъгъл на калибриране. За да го създадете, отпечатайте шаблона (включен е в пакета на програмата). Поставете го така, че да създаде ъгъл от 90 градуса. Важно е по време на печат да се спазва правилният мащаб. За да направите това, използвайте скалата за калибриране. Калибрирането на камерата се извършва в автоматичен или ръчен режим, това също се осигурява от софтуера.

За да сканирате обект, той ще трябва да бъде поставен в ъгъла за калибриране и срещу него, за да инсталирате уеб камера. Важно е да поставите обекта точно в центъра на изображението на екрана. В настройките на уеб камерата трябва да деактивирате всички автоматични настройки. Те също така задават цвета на лазерния лъч. С натискане на "Старт" се правят плавни движения. Лъчът трябва да обиколи обекта от всички страни. Това ще бъде първият цикъл на сканиране. В бъдеще е необходимо да промените позицията на лазера, за да покриете всички точки, които не са били обработени предишния път.

След приключване на всички процеси, сканирането спира и в програмата се избира режимът "дисплей в 3D". Ако нямате лазер под ръка, можете да го замените с ярък източник на светлина. Той ще осигури проекция на линията на сянка. Вярно е, че в този случай променете настройките в програмата, които ще съответстват на тези параметри.

Изработваме триизмерен скенер от две уеб камери

Ако имате нужда от висока точност на цифровизация, ще трябва да използвате две уеб камери. В този случай източникът на светлина се заменя с втора камера. Направи си сам 3D скенер от две камери ви позволява да сведете до минимум времето за изчисляване на точките, които попадат в лазерната лента.

Изработваме 3d скенер от проектор и уеб камера

За това ще ви трябва:

  • проектор;
  • уебкамера;
  • DAVID-програма за лазерен скенер;
  • стативи за уеб камера и проектор;
  • панел за калибриране (закрепете два малки листа ПДЧ под ъгъл от 90 градуса и залепете хартиени листове с предварително отпечатани шаблони със сухо лепило);
  • грамофон (може да бъде изграден от стар симулатор на „грация“ и няколко щифта).

За да сканирате обект, поставете го вертикално и направете 7-8 сканирания, като го завъртите в кръг. Обединяваме получените сканирания. След това променяме позицията на обекта и правим същата процедура. Комбинираме сканирането на двете половини на обекта. Като щракнете върху бутона „предпазител“, получаваме триизмерен модел на обекта. Може да бъде запазен във всеки избран формат и след това обработен с:

  • Delcam LastMaker;
  • easylast;
  • Последен дизайн и инженеринг;
  • Формуляр 2000;
  • Обущар QS.

Изработка на 3D скенер от игрова конзола

Xbox One е приставка, която вече е оборудвана с Kinect от второ поколение и може да се използва като 3D скенер. Ако имате обикновен контролер за игра, тогава можете да направите 3D скенер от kinect, като използвате следните програми:

  1. Kinect Fusion. Създава много детайлни модели чрез четене на данни от сензори Kinect.
  2. Scanect. С негова помощ се създават 3D изображения на стаи с всички предмети, които се намират в тях. За да създадете триизмерен модел на околното пространство, просто трябва да завъртите устройството около себе си. За да детайлизирате отделни обекти, трябва отново да насочите камерата към тях.


Изработка на 3d скенер от смартфон

Как да направите 3D скенер от обикновено мобилно устройство? Днес за това се използват различни софтуерни продукти. С тяхна помощ смартфонът се превръща в пълноценен триизмерен скенер. Най-популярните софтуерни алгоритми:

  1. MobileFusion. Той проследява позицията на обекта с помощта на стандартна камера, след което прави снимка. От поредица от кадри се получава триизмерен модел. Работи на различни платформи и ОС.
  2. Помага при създаването на триизмерни снимки на всякакви обекти и след това ги изпраща на 3D принтер.
  3. Autodesk 123D Catch. С помощта на тази програма се създават и отпечатват триизмерни модели на сгради, хора и други обекти на допълнителни устройства, които могат да се снимат от всички ъгли и страни.

Такива системи не изискват хардуерни модификации или интернет връзка. За да започнете, просто трябва да стартирате мобилното приложение и да преместите телефона си около обекта, който се сканира.

професионален инструмент за създаване на триизмерни модели

Имайки под ръка 3D принтер, наистина искам да повторя някакъв обект върху него - не от онези, чиито модели в различни формати могат да бъдат изтеглени в Интернет, а моите собствени. Това може да е част от устройство, което не е възможно да се купи за ремонт, или любима играчка на децата, или някакъв друг обект, за който е трудно или невъзможно да се изгради софтуерен 3D модел (включително защото такова моделиране изисква скъпи програми и как да ги използвам).

Следователно собственикът на 3D принтер много скоро започва да мисли за 3D скенер. Въпреки това, сканирането за 3D печат е само едно от многото възможни приложения на 3D скенери, най-очевидното от гледна точка на частните ентусиасти на 3D печат с техните относително евтини принтери, но далеч от най-важното и търсено. По-често говорим за доста професионални и комерсиални задачи, вариращи от най-простите, като например създаването на 3D портрети на хора, които са много популярни сред напредналата публика, на които се правят добри пари, и завършвайки със създаването на изображения на уникални музейни експонати, интериори на помещения, участъци от земната повърхност при археологически и палеонтологични разкопки. 3D скенер може да намери работа в медицината, производството на облекло и обувки, архитектура, системи за сигурност и в много други области на човешката дейност, които няма да изброяваме, тъй като вече има достатъчно съобщения за това в Интернет.

Разбира се, между скенера и принтера или устройството за показване на полученото сканиране трябва да има някакъв софтуер - например монитор, точно както се случва при сканиране на "хартия". Вярно е, че вече разбрахме в предишни прегледи, че интегрирането в операционни системи за поддръжка не само на 3D скенери, но дори и на 3D принтери все още е много далече, така че на този етап производителите на 3D скенери обикновено също разработват софтуер за сканиране и конвертиране сканира в използваеми 3D модели.

Ще започнем запознаването си с такива продукти с компанията (в думата "Артек" ударението е на втората сричка), основана през 2007 г. и до момента е разработила и масово произвежда линия от компактни, но доста професионални скенери, работещи със софтуер който използва свои собствени алгоритми за обработка. Компанията е международна, но със задоволство отбелязваме, че един от центровете за разработка и производство се намира в Москва.

Подобно на много други производители на 3D оборудване, продуктите на компанията все още не са предназначени за масовия потребител, главно поради цената, въпреки че скенерите Artec са забележимо, понякога 2-3 пъти по-евтини от техните функционални аналози със сравними характеристики. Разбира се, всичко тук ще зависи от търсенето: компанията няма да остане в рамките на разработването и производството на продукти за професионалисти със солидни средства, но при възникване на възможности няма да пренебрегне потребителите с ограничен бюджет.

Тъй като темата е доста обширна, първо ще се запознаем с програмата Artec Studio, която ви позволява бързо да създавате триизмерни модели на различни обекти, използвайки един или повече модели скенери или сензори на Artec от някои други производители. Той осигурява не само контрол на сканирането, но и обработка на получените данни, както и оптимизиране на мрежата и други операции, необходими за създаване на висококачествен 3D модел, който може да бъде изпратен на принтер или машина, импортиран в програми за 3D моделиране или използван за всякакви други цели.

Инсталация

Преди да започнете, трябва да създадете акаунт в сайта, който ще ви помогне да регистрирате софтуер онлайн и да опрости достъпа до дистрибуции и някои информационни материали. Този акаунт ще бъде валиден за всички сайтове и услуги на Artec, включително - ресурс за споделяне на 3D модели.

В случай, че от съображения за сигурност компютърът не е свързан с интернет, има и възможност за офлайн активиране. Вярно е, че все пак ще ви трябва акаунт и компютър с достъп до интернет: върху него ще бъде създаден специален файл, който ще трябва да бъде прехвърлен на компютъра с Artec Studio с помощта на флаш устройство или друг носител.

Лицензът е обвързан с конкретна компютърна конфигурация и всяко надграждане на хардуера, включително смяна на твърдия диск, ще доведе до загуба на активиране на софтуера. Всъщност няма нищо лошо в това: ако се планира промяна на конфигурацията, тогава можете сами да деактивирате лиценза и след това, след надстройката, да го активирате отново. Не е много удобно в такива случаи, само фактът, че деактивирането предполага и деинсталиране на самата програма. В случай на офлайн активиране, лицензът не може да бъде деактивиран.


Ако подмяната на компютърни компоненти е причинена от неизправност или просто сте забравили да деактивирате, тогава можете да възстановите лиценза, като използвате услугата за поддръжка на компанията. Инструкцията гласи, че броят на деактивациите и последващите активирания може да бъде ограничен, но бяхме уверени, че това не е така в действителност: ако не работи онлайн, тогава с помощта на услугата за поддръжка винаги можете да възстановите активирането .

Програмата Artec Installation Center (AIC), която трябва да бъде инсталирана, ще ви помогне да изясните колко лиценза са налични и вече са активирани, ще изброи инсталираните скенери на Artec и ще ви помогне да ги активирате, и щракнете с десния бутон върху реда с името на програмата ще се покаже данни, които може да са необходими при свързване с техническа поддръжка. AIC ще проследява пускането на нови версии на софтуера и ще ви помогне да актуализирате приложенията.

При инсталиране на софтуера се инсталират и потребителски ръководства на английски и руски - PDF файлове Manual-9.2.0-RU и Manual-9.2.0-EN. Въпреки различните имена, ние инсталирахме абсолютно същите файлове на английски, но това е временно явление: преводът на руски се появи съвсем наскоро и те нямаха време да го включат в разпространението. Също така не можахме да намерим ръководство на руски език на официалния уебсайт по времето, когато започнахме да работим с програмата, но връзка към него все още беше намерена във вашия личен акаунт и трябва да бъде включена в комплекта за разпространение в близко бъдеще .


В допълнение към Artec Studio има и Artec SDK - набор от алгоритми, документация и примери, тоест конструктор, с който всеки потребител, който има скенер Artec (устройства от други производители не се поддържат) и Visual Studio могат да изградят своите приложение или плъгин. Един пример за използване на SDK е интегрирането на скенери Artec със софтуера Autodesk Memento.

Artec SDK в момента е в бета версия и следователно може да бъде инсталиран на произволен брой компютри без ограничение и AIC ще го покаже като Неинсталиран. Ако няма да създавате свои собствени програми или плъгини, които поддържат скенери на Artec, тогава не можете да инсталирате този SDK.


Малко за услугата за техническа поддръжка на Artec: просто напишете писмо на адреса [защитен с имейл] и под каквато и да е форма да се изложи същността на проблема, е възможно на руски. Отговорът е гарантиран в рамките на 24 часа, през почивните дни може да е малко по-дълго, но дори и през уикендите сервизните инженери се опитват да не оставят клиентите без надзор. И това не е само декларация: комуникацията ни с техническата поддръжка на компанията беше както бърза, така и ползотворна.

Компютърни изисквания

За да инсталирате софтуера, ще ви е необходим компютър с операционна система Windows 7 или 8 и във всяка версия, не непременно Professional. Но имайте предвид, че текущата версия на Artec Studio 9.2 може да бъде инсталирана само на 64-битова ОС, докато предишните версии работеха и на 32-битови.

Няма специална версия за Mac OS, но можете да стартирате софтуер Artec на тези Macbook, където Windows е инсталиран чрез BootCamp или виртуална машина. Трябва да се има предвид, че в случай на виртуална машина някои функции на видеокартите стават недостъпни.

Съществуват и определени изисквания за конфигурацията на компютъра, някои от тях са препоръчителни, но има и задължителни: видеокартата със сигурност трябва да е NVidia или ATI, с видеопроцесори Intel или FirePro M6100 FireGL V програмата ще стартира, но няма да са налични редица функции, за които всяко стартиране ще прилича на предупреждение:


Освен това видеокартите NVidia GeForce 400 и по-високи с поне 1 GB памет ще бъдат най-оптималните. Quadro картите трябва да се използват само ако планирате да използвате стерео (и имате подходящ дисплей), в противен случай GeForce е по-добрият избор.

А с драйверите също са възможни опции: например с драйвера от Microsoft за нашата GeForce карта, стартирането на Artec Studio беше придружено от предупреждението, показано по-горе, и едва когато инсталирахме най-новия драйвер от NVidia, той спря да се появява . При смяна на драйвера не е необходимо деактивиране.

От по-малко критичните изисквания изброяваме следните: Препоръчват се процесори Intel Core i5 или i7, поне 8 гигабайта RAM (за предпочитане 12 или повече), поне 300 MB свободно пространство на твърдия диск (желателно е да използвате SSD за повишаване на производителността) и, разбира се, безплатен порт USB 2.0 за свързване на скенер - и по-специално 2.0: правилната работа с USB 3.0 в момента не е гарантирана и във всеки случай е желателно към това USB да бъде свързан само скенер контролер. Производителността ще бъде намалена при използване на процесори Intel Xeon и AMD, както и графични карти в SLI конфигурация.

За тестване използвахме компютър в конфигурация Intel i5-4570S 2.90 GHz / 8 GB, който не е най-мощният. И като устройство беше използван HDD, а не SSD. Тествахме видеокартите NVidia GeForce: 8800GTX (768 MB) и GTX 980 (4 GB).

Използване на скенери и сензори

Възможностите на Artec Studio ще бъдат най-пълно разкрити заедно със скенери Artec, но можете да използвате и устройства на трети страни - Microsoft Kinect, Asus Xtion, PrimeSense Carmine, но те няма да се показват в AIC и ще трябва да инсталирайте драйвери от производителя, за да работите с тях. Поддръжката на Kinect 2, пусната от Microsoft през 2014 г., е планирана за 2015 г. в Artec Studio, този нов сензор не се поддържа в текущата версия.

Започнахме с Artec Studio, използвайки сензора Microsoft Kinect, като изтеглихме и инсталирахме Kinect SDK (v.1.6, достъпен от уебсайта на Microsoft). Трябва да се каже, че Kinect не е скенер, а евтин сензор, използван в игровите конзоли на Xbox; имахме Xbox 360 Kinect. Възможностите му за сканиране са изключително ограничени, можете да работите само с доста големи обекти, сравними с размерите на човешка фигура, и не само не предава малки детайли, а по-скоро дава общ контур, макар и разпознаваем. Разликите са ясно видими на снимката: жълтата фигура е получена с помощта на Kinect, а зелената фигура е получена с помощта на скенер Artec.


Въпреки това смятахме, че Kinect е достатъчно добър за първо запознаване със софтуера на Artec. Основното му (и може би единствено) предимство е много по-ниската му цена в сравнение дори с най-евтините 3D скенери от професионален клас като Artec Eva Lite.

Artec Studio също поддържа множество скенери, но е важно всеки скенер да е свързан към собствен USB 2.0 контролер. Ако компютърът ви няма необходимия брой контролери, можете да инсталирате допълнителни PCI-Express USB 2.0 карти за разширение.

Свързахме и Kinect към USB 3.0 порт, не бяха забелязани положителни или отрицателни разлики, наличието на мишка на същия USB контролер (2.0 или 3.0) също не пречи на скенера. Но това изобщо не означава, че не е необходимо да се вслушваме в желанията на производителя относно USB връзките, особено след като други производители на 3D скенери или сензори и софтуер за тях казват същото.

След инсталиране на скенера (свързване на собственото му захранване към 220 V контакт и USB кабела към съответния порт на компютъра), той автоматично ще се появи в програмата Artec Studio: „Файл - Настройки - Заснемане". Вярно е, че не се показва собственото име на скенера, а неговият тип в съответствие с зоната на покритие, за скенери Artec:

  • L: големи предмети - човек в цял ръст и предмети, сравними с него,
  • S: отделни части от човешката фигура (глава, ръка) и предмети с подобен размер,
  • M: малки предмети като молив или ключ, както и отделни части от големи предмети,
  • Паяк: Същото като S, но с по-голяма точност.

Трябва да се отбележи, че типът на устройството, който се показва, определя настройките за сканиране и обработка, а горният списък изобщо не означава, че например скенерът Artec Spider не може да работи с обекти с размер на метър.

Устройствата от други производители тук се наричат ​​"3D сензор на трети страни". Ще присъстват и собствени имена - например в диалоговия прозорец "Проучване".


Съответно, настройките на алгоритъма ще бъдат избрани автоматично. Можете да използвате стандартните настройки, за да снимате с избрания скенер, но можете да ги зададете и ръчно.

Структура на прозореца на програмата

Прозорецът Artec Studio изглежда доста познат за редакторите на 2D изображения: централната му част е заета от 3D изглед на сканирания обект (използвахме обикновен офис стол), лентите с инструменти и режимите са разположени отгоре и вляво, работното пространство се показва вдясно заредени в програмата данни (сканиране, резултати от тяхната обработка и т.н.), в долната част - прозорец на дневника, който показва списък с изпълнени команди и допълнителни съобщения (с уточняване на времето). Съотношението между размерите на 3D изгледа, сцената и прозореца на историята може да се промени, за да се зададе удобен метод за показване на действията, които се извършват в момента.

Когато работите с 3D изглед, работната зона и прозорецът на историята могат да бъдат напълно скрити.


Забележка: прозорецът за 3D изглед не показва готовия модел, а едно необработено сканиране,
така че изображението е замъглено


Когато изберете режим на работа с бутоните на левия панел, се появява допълнителна лента с инструменти, съответстваща на избрания режим. Ширината му също може да се променя в определени граници, за да се запази оптималният размер на прозореца за 3D изглед.


В горната част на прозореца за 3D изглед във всички режими с изключение на снимане има още един малък панел за бърз достъп до инструменти, чийто състав зависи от избрания режим.


В най-долната част на прозореца на програмата е лентата на състоянието, която показва информация за използването на RAM и хода на текущата операция.


Работната област на прозореца показва текущия проект - списък от сканирания, включени в него, и резултатите от тяхната обработка. При двукратно щракване върху ред с определено сканиране ще се покаже списък с всички включени в него кадри, които могат да се разглеждат поотделно или да се включва режим на възпроизвеждане (бърз последователен дисплей). Рамките могат да се редактират или изтриват – например, ако човек направи някакво движение, докато сканира фигурата си; редица такива рамки в списъка са маркирани с думата "Грешка" в колоната "Качество".


Такива лоши кадри могат също да бъдат прехвърлени към друго сканиране, за да бъдат преизчислени и коригирани отделно с помощта на алгоритмите на Artec Studio.

Преди да преминем към сканиране, трябва да поговорим малко за това как се получава изображението на модела с помощта на 3D скенер.

Последователност

Първо, няколко думи за алгоритмите за изчисляване на позицията на скенера спрямо обект или сцена. Тъй като има различни принципи на регистрация (контактна и безконтактна, активна и пасивна), нека вземем за пример същия Kinect.

Съдържа две камери. Първият е инфрачервен далекомер; вграденият проектор облъчва обекта с IR лъчи, чиито отражения се възприемат от камерата на базата на CMOS сензора и образуват информация за геометричната форма. Втората е подобна на уеб камера с резолюция 640×480 пиксела, която улавя повърхностната текстура на обект в цвят.

Съвсем разумно е да се използва информацията за геометрията и текстурата заедно, за да се подобри точността на регистрация на сканираните повърхности. Вярно е, че това ще увеличи времето за обработка или ще изисква повишена изчислителна мощност от компютъра.

Следователно, ако формата на обекта е доста сложна и не съдържа големи части с плоска, сферична или цилиндрична форма, тогава за регистрация може да се използва само далекомер. Освен това не всички скенери имат текстурна камера.

Но ако обектът няма цветна текстура (например, той е боядисан равномерно) и формата му е много гладка (близка до цилиндрична или сферична) и особено ако е много голям по размер, тогава трябва да използвате знаци - специални икони, поставени с лепило или магнити върху повърхността на обекта или върху околните предмети.

Освен това при използване на определени видове скенери може да има проблеми, свързани с особеностите на някои обекти. По този начин методите за оптично сканиране не са подходящи за прозрачни или черни обекти, съдържащи лъскави или отблясъци. А скенерите с ниска разделителна способност не са в състояние да заснемат фини детайли като коса и т.н.

Ето защо понякога обектът трябва да бъде предварително подготвен – в зависимост от неговите характеристики, или нанесете белези върху самия обект или върху околните предмети, или покрийте черни, прозрачни или лъскави зони с някаква лесно отстраняема субстанция като талк. И, разбира се, изберете най-подходящия скенер: например Kinect категорично не е подходящ за малки обекти и за прехвърляне на малки детайли.

Подготвеният обект се сканира - записва се поредица от кадри. След това трябва да премахнете всичко излишно: стойка (маса или под) и околни предмети или части от тях, които са попаднали в обектива. Някои кадри може да се окажат неуспешни – например ръката на оператора, държаща скенера, трепери; те могат да бъдат изтрити или преместени в отделни сканирания. Естествено, такива действия трябва да бъдат предвидени в програмата за сканиране.

Често е невъзможно или трудно да се сканира цял обект наведнъж, така че е много желателно програмата да ви позволява да направите няколко сесии и след това да комбинирате получените частични сканирания. В такива случаи към процеса се добавя етапът на тяхното сглобяване и евентуално оптимизиране на кадрите във всички сканирания за последващата им обработка (в Artec Studio това се нарича глобална регистрация). В този случай може да се намерят още някои елементи, които не са свързани със сканирания обект и не са изтрити на предишния етап, след което се добавя друга сесия за редактиране.

Но върху получените сканирания много повърхности са фиксирани и се нуждаем от една, която описва нашата извадка в нейната цялост. Следователно следващата стъпка е залепването, резултатите от което може отново да изискват редактиране.

Полученият модел може да е ненужно сложен и файлът ще бъде прекалено голям, когато бъде запазен. Това означава, че може да е необходима оптимизация, за да се намали броят на полигоните, без значително да се влоши геометрията на модела.

Последният етап е налагането на цветна текстура, ако, разбира се, е заснета и е предназначена да бъде запазена във файл.

Това е общ алгоритъм; сега можете да видите как се реализира в Artec Studio.

Режим на сканиране

Този режим се активира чрез натискане на бутона "Shoot" - това е режимът, но не и самото сканиране.

В настройките е възможно да изберете метода на позициониране: геометрия + текстура, само геометрия и по марки. Вярно е, че само два са налични за сензори на трети страни като Kinect (дясна екранна снимка).


Той също така предоставя възможност за задаване на някои параметри, наборът от които може да се различава леко за различните модели скенери на Artec и сензори на трети страни.


Например, яркостта на текстурата, чувствителността и изключената светкавица няма да са налични, когато използвате Kinect.

Скенерите Artec улавят повърхности с честота до 15-16 кадъра в секунда, за сензори като Kinect можете да зададете два пъти повече, но няма особен смисъл: ние не снимаме филм с бързо движещи се обекти, но плавно движете скенера около неподвижна проба (или обратно: бавно завъртаме пробата в "зрителното поле" на скенера) и ни трябват само съседни рамки, за да имаме области с достатъчна степен на припокриване за последващо подравняване. Ако скоростта на движение е висока, ще се появи съответно предупреждение, което може да бъде придружено от звуков сигнал.


Следователно, прекомерното увеличаване на честотата на кадрите ще доведе само до безполезно "подуване" на обема на сканиране, изразено в мегабайти, и ще увеличи времето за неговата обработка. Тук е трудно да се дадат някакви количествени оценки: всичко ще зависи от параметрите на компютъра, на който е инсталирана програмата.

Друг важен параметър е работната зона, която се определя от близките и далечните граници. На първо място, те се определят от техническите характеристики на самия скенер или сензор, въпреки че могат да бъдат отменени до известна степен, жертвайки точността: "Настройки - Заснемане".


За конкретен обект е по-добре да посочите работната зона, така че, от една страна, минимум чужди предмети да попаднат в „зрителното поле“, а от друга страна, някои части от сканирания обект да не се изрязват изключен.

За да зададете работната зона, има доста визуален инструмент - далекомер, набор от хистограми в лявата част на прозореца за 3D изглед, показващ разпределението на точките на получените повърхности по разстоянието до скенера.


По време на процеса на сканиране те изпълняват друга функция: цветът им показва състоянието на процеса на регистрация. Например, в случай на неизправност, лентата става червена.

По-добре е да определите работната зона предварително, в режим на предварителен преглед, въпреки че може да бъде коригирана и по време на сканиране.

Ако изберете режима на сливане в реално време, тогава кадрите ще бъдат комбинирани точно по време на сканирането, след което ще получим „залепен“ модел. Изглежда, че това е единственият начин да го направите, за да избегнете ненужни стъпки по време на обработката, но залепването се извършва от графичния процесор и неговите възможности се определят от производителността на видеокартата и количеството RAM, налична на то. За да оптимизирате ресурсите, можете да използвате съществуващата настройка („Настройки – Ресурси“), която задава баланса между разделителната способност (размер на воксел, т.е. стъпка на триангулационната мрежа) и сканираща област (под формата на размер на страната на куб).


Скенерът трябва да се движи около или по протежение на обект (малки обекти могат да се поставят върху въртяща се основа), а бутонът Старт/Пауза на тялото на скенера, който Kinect няма, може да бъде много полезен тук. До известна степен тя може да бъде заменена от забавяне на началото на записа, което може да се зададе в рамките на 1 ... 100 секунди, 0 съответства на незабавното начало на запис след натискане на съответния бутон в прозореца на програмата. Вярно е, че оставащото време преди началото не се показва по никакъв начин и можете да разберете, че записът вече е започнал само чрез появата на цветни граници на изображението в прозореца за 3D изглед.

След излизане от режим "Заснемане", заснетите сканирания се подравняват - точна регистрация (груба регистрация се извършва и по време на снимане, за да можете да наблюдавате резултатите от сканирането). Това може да отнеме известно време, така че не се опитвайте да предприемете каквото и да е действие веднага и следете лентата на състоянието за съобщения. В резултат на някои корекции може да е необходима още една прецизна регистрация, след което може да се стартира независимо от панела с команди.

В съответствие с алгоритъма, описан по-горе, можете да продължите към редактиране.

Преглед и редактиране на модели

Контролирането на позицията на наблюдение в прозореца за 3D изглед се извършва с мишката и е много лесно за научаване. Увеличаването и намаляването се контролира от колелцето на мишката (стъпаловидно) или неговите движения с натиснат десен бутон (плавно), когато се натисне левият бутон, точката на наблюдение се движи около центъра, зададен чрез двойно щракване, и ако и двата бутона на мишката са натиснати, движението му премества обекта около прозореца.

За най-удобния дисплей можете да зададете и изберете много: тип проекция - перспективна или ортогонална, гледна точка - ляво, дясно, отгоре и т.н., режими на изобразяване, засенчване, осветление, показване на цвят, текстура, както и вътрешни повърхности. Има дори инструмент за запазване на екранни снимки на прозореца за 3D изглед.

Като цяло наборът от инструменти, които осигуряват лекота на гледане, е доста широк, но всичко това са само спомагателни механизми за основното: редактиране. По-точно, корекции на дефекти при сканиране, включващи както елиминиране на всичко излишно - например части от чужди предмети, попаднали в "зрителното поле" на скенера, така и обратната операция - запълване на несканирани области.

Можете да редактирате както цялото сканиране, така и отделните му кадри. За да направите това, има цял набор от инструменти:


Когато използвате някой от тях, можете да зададете редица параметри или да изберете конкретни настройки:


Трябва да се помни, че някои инструменти са налични само в определени режими. Така че за сканиране не можете да използвате „четката за премахване на извънредни“, но за един кадър можете (но редактирането на всеки кадър от няколкостотин е неблагодарна задача и е по-добре да използвате такива инструменти за 3D модел) .

Това може да не се отнася само за сканирания, получени с помощта на Artec Studio. Функцията за импортиране ще ви позволи да заредите други модели във формати OBJ, STL, PLY, WRL, PTX и да започнете да ги обработвате. В същото време има функция за автоматично търсене и коригиране на дефекти в тях, включително на етап внос.

Например, нека вземем динозавър, познат на нашите читатели от предишни ревюта, в модела, който имаме, има два дефекта в дясната предна лапа: елемент, висящ във въздуха, малко напомнящ ръката на животно с два пръста, както и израстък с форма на боб в областта на лакътната сгъвка. Те са маркирани със стрелки на екранната снимка.


С наличните средства лесно отстранихме и двата дефекта:


Разбира се, в началото не е възможно бързо да се извършват операции по редактиране, но подчертаваме, че необходимите инструменти са описани подробно в ръководството за потребителя (включително на руски), методите за използването му са доста прости и се овладяват бързо, особено ако имате поне малко умения за работа с 2D редактори като Adobe Photoshop.

Сканиране на сглобяване и глобална регистрация

За да получите модел, сканираните и редактираните сканирания трябва да бъдат събрани - регистрирани, за което операцията по сглобяване е предвидена в Artec Studio. Изберете желаните сканирания и отворете прозореца за тази операция.


Едно от сканиранията, първото в списъка, се счита за регистрирано, а останалите ще бъдат регистрирани спрямо него. Можете също да изберете друго сканиране като "основно".

Най-лесният начин е автоматичното твърдо сглобяване. Въпреки това, в много случаи, главно поради недостатъчно покритие на сканиране и лошо качество на текстурата, това завършва с неуспех и след това трябва да работите.

Като начало сканиранията могат да се комбинират ръчно, като ги плъзгате с мишката. Точността на такова подравняване е ниска и тази операция се използва главно като предварителна за други методи.

По-точни са методи като ръчно сглобяване по точки: при две сканирания маркираме двойки точки (за предпочитане няколко), съответстващи на едни и същи участъци от обекта, и натискаме бутона „Събиране по точки“.

За текстурирани обекти можете също да използвате текстурно картографиране, но това изисква значителна изчислителна мощност, а на конкретен компютър времето за изпълнение на процедурата за сглобяване може значително да се увеличи.

За комбиниране на повърхности (рамки) в рамките на едно сканиране е предвидено сглобяване с ограничения. А за обекти, които могат да променят формата си по време на сканиране (човек или животно), се използва нетвърд монтаж - алгоритъм, който освен че се движи и върти, осигурява и деформация. Вярно е, че не работи със сканирания, а с междинни модели, предварително подготвени на тяхна основа.

Всяка операция може да бъде отменена или повторена, за което съответните бутони са предвидени в панела Асемблиране.

След като сглобяването на сканирания приключи, е необходимо всички повърхности с един кадър да се прехвърлят в една координатна система, тоест да се извърши глобална регистрация. За сложни обекти, сканирани с висока разделителна способност, тази операция може да отнеме много време и да изисква голямо количество RAM.

Тази операция има три регулируеми параметъра. На първо място, това е алгоритъм: само геометрия или геометрия и текстура (във втория случай времето за изпълнение може да се увеличи значително). Задават се също минималното разстояние между съседни единични точки на повърхността и броят на повторенията.


Ако не е възможно да извършите глобална регистрация за всички сканирания наведнъж, можете да опитате да го направите за две от тях, между които има празнина. Ако след това разликата е намаляла, операцията трябва да се повтори, като се увеличи броят на повторенията. Действията трябва да продължат до пълното подравняване на всички сканирания.

Получаване на модела

След приключване на глобалната регистрация е възможна още една стъпка за редактиране - например премахване на извънредни стойности, за които съответната операция е предвидена в менюто "Команди".

След това можете да преминете към комбиниране на всички получени данни в един полигонален модел - към залепване. Artec Studio предлага три вида лепене:

  • бърз: методът е най-ефективният и най-малко взискателен към изчислителната мощност на компютъра (включително обема памет), но след него може да се наложи допълнителна обработка на резултатите,
  • гладка: по-интензивна на ресурси и най-подходяща за създаване на модели на човешкото тяло, както и за повърхности с частично липсващи 3D данни,
  • Прецизен: Малко по-бързо от гладкото залепване, дава по-добри детайли и е много подходящ за реконструкция на фини детайли и тънки ръбове.


Всеки тип залепване има два до четири параметъра за настройка:


Забележка: имена на командни параметри и др. в рускоезичния интерфейс програмите най-често не се превеждат. Може би защото буквалният превод все още ще остане неразбираем без допълнителни коментари, налични в ръководството за потребителя.

Моделът, получен след залепване, може да съдържа дефекти (освен това: най-често ще бъде така), които ще трябва да бъдат отстранени. За да направите това, Artec Studio предоставя цял набор от инструменти:


Алгоритмите работят автоматично, но можете да зададете някои параметри.

Можете да изпълнявате команди за обработка, като стартирате всяка от тях ръчно, но можете също да активирате автоматично стартиране на избрана последователност от команди:


Тогава операторът не трябва постоянно да обръща внимание на случващото се - това е удобно, като се има предвид, че изпълнението на отделни команди може да отнеме значително време. Но има и недостатък: най-често, въз основа на резултатите от определена операция, е необходимо да се вземе решение за по-нататъшни действия, така че автоматичният режим е ясно предназначен за обработка на обекти от същия тип, последователността от команди ( с определени стойности на техните параметри), за които е разработена предварително. В такива случаи наличието на режим на пакетна обработка ще бъде много полезно.

Последната стъпка ще бъде текстуриране - прилагане на цветна текстура към получения модел, ако е заснета по време на сканиране и се изисква при използване на модела. За да направите това, има инструмент "Текстура":


Резултатът от приложението му също се поддава на известна настройка - можете да регулирате яркостта, наситеността и т.н.


По този начин, за да получите висококачествен модел, трябва да бъркате - с няколко движения със скенер и няколко щраквания на мишката, това е възможно само при демонстрации. До известна степен изключение могат да бъдат случаите на сканиране на обекти от един и същи тип, процедурите за обработка на които са тествани и отстранени предварително.

Други функции

Остава да добавим няколко думи за други възможности, предоставени от Artec Studio.

На всеки етап от работата получените данни (сканирания) и резултатите от тяхната обработка, включително историята на промените, могат да бъдат записани на диск като проектен файл.

Artec Studio може да се използва като средство за преглед на 3D файлове. Тъй като се стартира много бързо на достатъчно мощен компютър (и няма смисъл да се използва на други), няма да има неудобства в това отношение. И предоставя много възможности за гледане.

Поддържа едновременно снимане от множество скенери, свързани към един компютър. Като се има предвид високата цена на самите скенери, това може да изглежда като излишна функция, но ви напомняме, че както скенерите, така и софтуерът на Artec все още са инструменти за професионална употреба, а за решаване на много професионални задачи цената на няколко скенера може да се окаже бъде незначителна в сравнение с допълнителните възможности, които се отварят.

Може да има и няколко сензора, като могат да се комбинират различни видове. Ако говорим за Asus Xtion / PrimeSense, тогава може да има до осем от тях и ако планирате да използвате Kinect, тогава е важно да запомните, че Microsoft има свои собствени ограничения за броя на едновременно свързани устройства, така че вие може да свърже не повече от четири Kinect за Windows или един Kinect Xbox.

Има инструменти за измервания - линейни и геодезически, изграждане на разрези на обект и карти на разстояния между две повърхности, както и за създаване на анотации.

И, разбира се, можете индивидуално да изберете настройки по подразбиране - от мерни единици до звукови сигнали и цветове на работното пространство.

За скенери Artec има помощна програма Diagnostic Tool, която изпълнява функции за корекция или калибриране (в зависимост от модела). Това може да е необходимо, ако скенерът е бил подложен на удар или удар по време на работа или транспорт.

Нека отдадем почит на авторите на ръководството за потребителя: то е много подробно, но без прекомерно „дъвчене“ на всяко малко нещо, написано на напълно разбираем език и добре илюстрирано. Собственикът може само да не бъде мързелив: изучете инструкциите и ги изпробвайте на практика.

Алтернативи

Когато става въпрос за работа само с евтини сензори като Kinect, не е необходимо да използвате програми като Artec Studio, които са много по-скъпи от самия сензор. Можете да използвате други програми, включително безплатни (понякога с определени ограничения) - например Scenect от Faro, Skanect от ManCTL (сега придобит от Occipital Inc), Kinnect Fusion от Microsoft и други.

За да имаме с какво да се сравняваме, се опитахме да работим с тези програми. Нека ви кажем накратко: за какво плащаме, когато купуваме Artec Studio, в сравнение с безплатния или Shareware софтуер.

Microsoft Kinect Fusion

Всъщност това е името на технологията и сред инструментите на разработчика има помощна програма Kinect Fusion Explorer, базирана на нея. И това е точно помощната програма, предназначена главно да демонстрира възможностите на технологията и следователно не само не съдържа никакви функции за редактиране, но дори интерфейсът й не е оборудван с поне минимално количество удобства: има редица настройки , включително разделителна способност и предно-задни граници и снимането започва веднага след стартиране на помощната програма.


Предполага се, че обектът ще бъде сканиран за една сесия и ако нещо се обърка, ще трябва да започнете отначало. И много неща могат да се „объркат“: преместете сензора покрай или около обекта малко по-бързо - появява се съобщение за грешка и изискване за връщане на сензора в последната успешно регистрирана позиция, което далеч не винаги е възможно.


Завършване на процеса - запазване на сканирането във формат STL или OBJ (цветната текстура не се запазва). Преглед на сканирането и всякакви корекции, ръчни или автоматични, не се предоставят.

Следователно възможността за използване на Kinect Fusion Explorer на практика изглежда много съмнителна. За да повторя, ние оценяваме полезността, а не самата технология Kinect Fusion.

Помощната програма се разпространява като част от SDK, но не беше в пакета 1.6, който инсталирахме, за да работи Kinect с Artec Studio. Трябваше да изтегля и инсталирам SDK v.1.7 (с SDK от същата версия). Освен това е необходима графична карта с DirectX 11, в противен случай Kinect Fusion Explorer просто няма да работи. Освен това работата с други сензори – например Asus Xtion – едва ли е възможна; Не намерихме официално потвърждение за това, но съдейки по самата концепция на SDK, преди всичко по името му, списъкът с оборудване вероятно е ограничен до моделите Kinect.

Skanect

Това вече е много по-пълна програма за 3D сканиране, която поддържа работа с различни сензори, а при използване на съвременни видеокарти на NVidia ви позволява да използвате възможностите на архитектурата CUDA. Друго предимство на тази програма е, че тя може да работи не само под Windows (32-битова или 64-битова), но и под Mac OS X. Вярно е, че безплатната версия на Skanect не е предназначена само за некомерсиална употреба, но и има някои функционални ограничения - например, не можете да запазвате модели с висока разделителна способност (но това не е много важно за примитивни сензори като Kinect).

Пробвахме версия 1.70 за Windows.


Настройките ви позволяват да зададете не само предните и задните граници, но и цялата кубична площ (размерът се променя на стъпки от 10 см), за да сканирате високи обекти като човек, височината на тази област може да се удвои.


Можете да започнете да сканирате със закъснение (зададено на стъпки от 1 секунда) и обратното броене ще се покаже в големи числа в прозореца на програмата - точно това липсва на Artec Studio.

Сканирането на целия обект трябва да се извърши в една сесия. Има пълни визуализации за сканиране и някои функции за автоматично коригиране - изглаждане на остри ъгли, добавяне на детайли към непълно сканирани области (като запълване на дупки), както и премахване на фини детайли и намаляване на броя на лицата за опростяване на модела. Поддържат се и цветни текстури.

За по-прецизни настройки можете да прехвърлите сканирането във външен редактор и след това да качите резултата в Skanect, но това изисква Pro версията (платена).

Значително предимство на тази програма е нейната лекота на използване, което ни позволява да я препоръчаме на тези, които правят първите си стъпки в 3D сканирането. Вярно е, че се изискват познания по английски.

Софтуер Фаро

По-сложна е програмата Faro Scenect. За съжаление, той не може да работи с драйверите на Kinect, инсталирани като част от съответния Microsoft SDK, които са необходими за работа на Artec Studio, Skanect и, разбира се, Kinect Fusion. Scenect ще изисква тяхното деинсталиране и инсталиране на OpenNI драйвери, в противен случай сензорът няма да бъде разпознат. Може би това се дължи на факта, че програмата е специално разработена безплатна версия на софтуера Faro Scene, предназначена да работи с професионални Faro 3D лазерни скенери.

Не бяхме твърде мързеливи да направим това, за да говорим накратко за тази програма във версия 5.2. За да получите комплекта за разпространение, трябва да попълните регистрационната форма, след което ще бъде изпратена връзка за изтегляне на посочения в него имейл.

Програмата може да работи със сензори Kinect и Asus Xtion Pro Live (комплектът за разпространение съдържа необходимите за тях драйвери на OpenNI) и за подобряване на точността те се калибрират с помощта на лист за калибриране, предварително отпечатан на принтера. Вярно е, че целесъобразността на такава процедура за такива примитивни сензори не е много ясна.

За да работите, ви е необходим компютър с 64-битова версия на MS Windows. Няма специални дистрибуции за Mac OS X, в документацията не се споменава и възможността за работа под тази ОС. Няма интерфейс на руски език и няма инструкции на руски език.

Тази програма е забележимо по-трудна за овладяване от Skanect - например, трябва да се справите с такива понятия като сканиране, облак от сканирани точки (облак от сканирани точки), работно пространство (работно пространство) и проект (сканиране на проект), но възможностите са много по-широки: обектът вече е, не е необходимо да сканирате в една сесия, можете да работите с няколко сканирания.


Сканирането започва веднага след натискане на съответния бутон.


Разбира се, има и усъвършенствани инструменти за гледане. Поддържат се цветни текстури, както и прихващане към външна координатна система и съпоставяне с CAD модели. Има и някои възможности за редактиране с помощта на различни селектори и четки за избор.

Но не можете да получите файл с модел, подходящ за 3D печат в Skanect. За да изградите мрежа, първо трябва да запишете резултата в един от наличните формати - например VRML (*.wrl):


След това го отворете в програма като MeshLab и го използвайте, за да създадете файл във формат STL или OBJ.

Така, в сравнение с минималната функционалност на Skanect, да не говорим за примитивния Kinect Fusion Explorer, Scenect е много по-близо до Artec Studio по отношение на неговите възможности, въпреки че „идеологията“ на обработката е много различна. Въпреки това, Scenect е само версия на програмата Faro Scene, изострена от два вида евтини сензори с ограничени възможности, които изобщо не са предназначени за професионална работа. Тоест това е ясна „стръв“: човек, който е прекарал много време и усилия за овладяване на тънкостите на Scenect и е решил да премине към работа с 3D скенери от професионален клас, неволно ще се наклони към продуктите на Faro.

Тоест вече е ясно, че Faro и Artec са съперници на пазара на 3D скенери; Няма да сравняваме цените за техните продукти, ще отбележим само няколко точки. Първо: жалко, че Artec няма такава "стръв" - за тестване с достъпни сензори можете да използвате само 30-дневна пробна версия, което не винаги е достатъчно. Второ, продуктите на Artec в момента се сравняват благоприятно с Faro, тъй като имат не само рускоезична документация и руски интерфейс в софтуера, но и услуга за поддръжка, която е готова да комуникира с рускоговорящи потребители, а това е доста важен въпрос за скъпите оборудване и скъп софтуер.

Заключение

Програмите за 3D сканиране като Artec Studio в момента са доста специфични продукти, ако не и екзотични. Много малко са хората, които имат професионален опит с няколко такива програми и могат да направят компетентно и балансирано сравнение на възможностите; за съжаление ние не принадлежим към тях и затова ще се въздържим от всякакви заключения. С изключение на едно нещо, чисто субективно: поради наличието на съвестно изработена документация и удобен интерфейс, овладяването на Artec Studio не изглеждаше невъзможна задача за нас - щеше да има време и желание.

Надяваме се в близко бъдеще да запознаем читателите с други продукти на Artec – скенери.

Всеки 3D скенер на пазара генерира милиони математически линии, координати и данни в процеса, които човек без специален софтуер не може да разбере. Програмата извършва най-трудния обем работа: получава данни от скенера, обработва ги, коригира и модернизира и ги преобразува в удобен формат за извеждане. Ето защо, когато купувате 3D скенер, незабавно помислете за закупуване на подходящ софтуерен пакет. Пълният каталог може да бъде намерен на https://cybercom.ru/catalog/3d-software/.

Помощ при сканиране

Първоначалната настройка на скенера, задаване на основните параметри, получаване на първични данни и тяхната най-проста обработка - това са програмите от първия кръг. Artec Studio се счита за лидер в това отношение. Комплексът е популярен сред начинаещите, защото има прост и интуитивен интерфейс. Въпреки това, той има широка функционалност, която е достатъчна за работа с всяко устройство.

Обработка на резултатите

И така, имате първично 3D сканиране на обект, с който в момента е невъзможно да се работи. Първо, тя трябва да бъде обработена. Това се прави от програми за втори кръг, които преобразуват необработени данни в редактируеми модели. Такива решения са проектирани от 3D Systems. Тя има няколко интересни екземпляра:

  • Geomagic Design X. Програмата се занимава със създаването на параметрични CAD модели, като преобразува получените сканирания за броени секунди. CAD моделирането преминава на ново ниво.
  • Geomagic за SOLIDWORKS. Комплексът преобразува сканирания обект в твърд дигитален прототип за последваща работа в средата на SolidWorks.
  • Geomagic Wrap. Най-простото и евтино налично решение. Подходящ за тези, които не се нуждаят от решаване на сложни производствени проблеми.

Подготовка за печат

Днес скенерите са неделими от 3D принтерите. Първите улавят физическите свойства на обектите, докато вторите въвеждат в реалност подобрени модели и прототипи. Но за нормалното им функциониране е необходим мощен софтуерен пакет. Следното заслужава внимание:

  • MagicsRP. Универсална програма, която работи със STL формат. Това ще помогне да подготвите заготовката за печат, да премахнете грешките, да предложите най-доброто решение.
  • имитира. Специализиран пакет, намерил приложение в медицината. Помага за обработка на данни от ЯМР, КТ и други медицински устройства. Създава високоточни модели на човешкото тяло за по-нататъшно предаване на лекуващия лекар.

Cybercom предлага да научите повече за технологиите за 3D сканиране, съвременните 3D принтери и свързан софтуер. Информацията е достъпна на официалния уебсайт


Купувайки за първи път, купувачът иска да получи най-точните копия на сканираните продукти. За някои това започва да се оказва веднага, а някой отделя много време, за да получи желания резултат.

От личен опит ще кажа, че всеки път, когато сканирам нов продукт, се натъквам на подводни камъни и проблеми.

Естествено, когато възникне проблем, веднага отиваме в интернет, за да намерим отговори на въпросите си. И в повечето случаи ги намираме, но, за съжаление, има много малко по темата, което може да се намери в нета. Затова се роди идеята да се напишат съвети какво и как да се направи, за да се получи желания резултат. Статията ще бъде от интерес както за начинаещ, така и за опитен собственик на 3d скенер.

В тази статия ще разгледаме 10 съвета за сканиране с ръчни 3D скенери. Тези съвети важат както за евтини, домашни 3D скенери, базирани на Microsoft Kinect, така и за ръчни 3D скенери под $50 000.

  1. Задаване на време: Отнема много време, за да получите добро сканиране. Включва не само времето на директното сканиране. Бъдете готови да отделите много време за настройка на средата на сканирания продукт и настройка на хардуера.
  2. Дължина на кабела: Ръчните скенери се доставят с кабели за свързване към компютър или лаптоп. Преди да започнете сканиране, препоръчително е да вземете предвид дължината на кабела, за да можете да сканирате продукта от всички ъгли.
  3. Обратна връзка: За разлика от стационарните 3D скенери, ръчните изискват постоянна обратна връзка. Ето защо, преди да започнете да сканирате, уверете се, че мониторът е в полезрението ви.
  4. Разрешение: Някои ръчни 3D скенери, особено скъпите, предлагат да зададете опции за сканиране преди сканиране. И естественото желание ще бъде да зададете висока разделителна способност. Но в този случай движенията на скенера трябва да са много бавни. Това може да бъде трудно, тъй като скенерът е доста тежък. Като начало е по-добре да определите каква разделителна способност е необходима, може да не се нуждаете от най-високата.
  5. Ъгли и подрязвания: Преди сканиране анализирайте продукта за ъгли и подрязвания, които могат да бъдат проблематични при сканиране. Помислете предварително за траекторията на скенера, за да ги уловите и да сканирате добре
  6. Заден план: Някои 3D скенери изискват шаблонен фон, за да определят позицията на скенера спрямо обекта. Това е лесно за постигане. Трябва да се опитате да избягвате "монотонен" фон или да използвате други обекти в сцената. Но е необходимо да се избягват движещи се обекти в сцената, тъй като това може да обърка скенера.
  7. Чужди материали: Уверете се, че няма чужди предмети върху сканирания обект. Те няма да пречат на сканирането, но процесът на обработка на сканирането може да бъде труден, защото ще трябва да бъдат премахнати.
  8. поддържа: Някои обекти може да имат подрязвания, които не могат да бъдат сканирани без повдигане на обекта. Ако продуктът бъде вдигнат, процесът на сканиране ще се заблуди и всичко ще трябва да започне отново. Първоначално погледнете опората, върху която поставяте продукта и откъдето можете да „стигнете“ до всички елементи на обекта.
  9. Цвят и осветление: Някои 3D скенери улавят цвета и текстурата на обект. Но правилният цвят може да се получи само ако използвате правилно осветлението на обекта. Естественото осветление е най-доброто. Но 3D сканирането се извършва и на закрито. Следователно е необходимо да се има предвид, че обектът е осветен равномерно от всички страни. Ако осветлението е неравномерно, тогава неосветената страна ще бъде слаба в сравнение с осветената страна.
  10. почистване: След като сканирането приключи, ще трябва да конвертирате сканирането в 3D модел. Някои компании доставят своя софтуер за обработка заедно с 3D скенера. В този случай програмата ще направи всичко вместо вас. Но може да се наложи да го направите със собствен софтуер, който имате. След това ще трябва да запълните дупки, гладки повърхности, да опростите сложната мрежа на обекта.

Надяваме се тези съвети да ви помогнат.

Започвайки да преглеждаме софтуера за триизмерно моделиране и проектиране, е необходимо да очертаем две глобални задачи, които той има за цел да реши:

  • обработка на данни за 3D сканиране и моделиране;
  • подготовка на модели за 3D печат.

В тази статия ще разгледаме основните функции и предимства на софтуерните продукти, представени на руския пазар от iQB Technologies.

I. Софтуер за обработка на данни за 3D сканиране

Важно е да се разбере, че самият процес на сканиране е само първият етап на работа, той е просто събиране на "сурова" информация. За да получим крайния резултат, трябва да обработим данните от сканирането с помощта на специализиран софтуер.

Задачата на този тип софтуер е да създаде виртуално триизмерно копие на физически обект за последващото му използване в компютърно проектиране, технологична подготовка на производството и инженерни анализи (CAD/CAM/CAE).

След приключване на сканирането получените данни се обработват в софтуерни продукти. 3D скенерите представят данни под формата на облак от точки, а съвременните модели - под формата на полигонални модели (точки, които са зашити заедно чрез триангулация). С помощта на софтуера можете да елиминирате грешки в сканирания модел, да създавате набор от NURBS повърхности, да проектирате пълноценни параметрични твърди модели, да анализирате възможни промени и грешки, да провеждате изследвания, сравнителен анализ, както и да контролирате размера и качеството на физически обект.

Резултати от 3D сканиране и създаване на CAD модел в софтуера Geomagic Design X

3D сканирането и съответно обработката на получените данни решава следните задачи:

  • контрол на геометрията (включително геометричен контрол по време на работа за измерване на износването, контрол на входа и изхода на продуктите);
  • обратно инженерство (за възстановяване и/или оптимизиране на формата на обект, обратно инженерство и изграждане на CAD модел);
  • за реконструкция или преустройство на сгради, конструкции, съоръжения;
  • проверка за събиране;
  • създаване на цифрови архиви.

В производството 3D сканирането се използва предимно за обратно инженерство и контрол на геометрията.

  • наличие на макроскриптове за автоматизация на процесите;
  • най-лесният начин за запазване, преобразуване на текстурата и текстурата на повърхността, включително в текстурна карта;
  • иновативна способност за преобразуване на усукани повърхности в плоски за измерването им, моделиране на текстура и текстура, създаване на 2D скици;
  • прост и бърз начин за създаване на 3D модел за печат от точкова област;
  • поддръжка за всички 3D дигитайзери, камери и скенери във формат XYZ/ASCII и работа с подредени и неподредени данни за повърхността и обема.

Geomagic Control X: мощен софтуер за управление на геометрията

Гъвкав софтуерен продукт за идентифициране и решаване на проблеми в областта на контрола на качеството, предлагащ мощни и интуитивни инструменти за измерване, контрол и анализ.

Непосредствената задача на софтуера е да сравнява данните на оперативния продукт с референтния модел и да съставя пълноценни отчети в удобен формат. Процесът на отчитане може да бъде автоматизиран, а получените данни могат лесно да се обменят с всички участници в проекта. Control X ви позволява значително да подобрите производителността на предприятието при извършване на контрол на качеството на продукта.

ControlX е:

  • възможността за сравняване на получените данни както със стандартните, така и с други данни;
  • контрол и анализ на получената информация в сравнение както със стандартните, така и с други данни;
  • персонализирани отчети за изтегляне, с възможност за автоматизиране на контрола;
  • поддръжка на данни, получени не само с помощта на 3D сканиране, но и по други начини;
  • поддръжка на голям брой формати, което ви позволява да контролирате и анализирате данни от различни източници;
  • интуитивен интерфейс.

Geomagic Design X: нови възможности за работа в CAD

Най-изчерпателният софтуер за обратно инженерство от данни за 3D сканиране до създаване на твърд параметризиран модел (CAD).

  • възможността за създаване на CAD-подробно конструктивно дърво в най-разпространените международни CAD системи;
  • пресъздаване на историята на изграждане на CAD част в най-модерните CAD системи;
  • бърза реконструкция на модели от сканирани данни;
  • разнообразие от инструменти и алгоритми за обработка на данни.

Geomagic за SolidWorks: Бързият път от физическото към CAD работното пространство

Друго софтуерно решение за обратен инженеринг с широк набор от функции. Това е набор от софтуерни инструменти, които предоставят разширени опции за използване на облаци от точки и полигони в процеса на проектиране. Това е плъгин, който е съвместим с популярни модели 3D скенери и поддържа импортирането на стандартни файлови формати на точки и полигони.

Geomagic за SolidWorks е:

  • високоскоростна автоматизирана обработка на облака от точки;
  • мощни инструменти за подравняване;
  • автоматична повърхностна обработка;
  • образуване на напречни сечения на решетки;
  • 3D сравнение с начален анализ на дисперсията;
  • контрол на отклоненията на всички етапи на проектиране;
  • създаване на висококачествени масивни модели;
  • интеграция с индустриални 3D скенери за работа в директна схема "скенер - SolidWorks", включваща FARO, Hexagon, Nikon, Vialux и Capture от 3D системи;
  • удобен, интуитивен интерфейс.

Creaform 3D скенери: Всички включени

За разлика от други производители на 3D скенери, той доставя своите устройства с напълно интегриран софтуер VXelements, плюс модулите VXModel и VXInspect могат да бъдат закупени отделно.

  1. VX елементие платформа на едно гише, която обединява всички основни елементи и инструменти в удобна за потребителя, проста и рационализирана работна среда.
  2. VX модел– Софтуер за обратно инженерство. Преобразува данни от 3D сканиране за използване във всички обичайни CAD или .
  3. VXinspect– софтуер за контрол на качеството.

II. Софтуер за подготовка на модели за 3D печат

Материализирайте магии: 3D моделиране, базирано на CAD и 3D сканирани данни

Универсално решение се предлага от компания, която е разработила софтуерен продукт специално за професионалисти в адитивното производство Магии. Позволява ви да създавате отделни слоеве от компоненти с висока скорост и точност на базата на 3D CAD данни или данни за 3D сканиране. Magics предоставя пълен цикъл - от импортиране на данни (в STL и други формати) и качествен анализ до подкрепа за създаване, подготовка на платформата и последваща обработка.

Предимства на софтуера Materialize Magics:

  • бързина, оптимизация и висока надеждност на всички процеси;
  • набор от практични и ефективни решения за подготовка на платформи, изграждане на поддръжка при използване на всякакви;
  • широка функционалност за редактиране на модели (добавяне на лога, текстури, изображения);
  • възможността за извършване на сложни разфасовки (например с вградени свързващи щифтове), булеви операции и др.;
  • наличието на обширна библиотека за почти всички модели оборудване с предписани и персонализирани параметри;
  • анализ и корекция на модели (бърза корекция, подготовка и оптимизация на полигонална мрежа с най-добро запазване на текстура, цвят и качество, анализ на възможни проблеми);
  • широка гама от инструменти за провеждане на бизнес процеси на адитивното производство;
  • интуитивен, лесно адаптивен интерфейс с техническа поддръжка от разработчика на руски език.

Какво има в Magics

  1. Основен модул RP. Има широк набор от специални функции за редактиране на модели, работи с голям брой файлови формати за импортиране. Бързо, точно и геометрично правилни грешки в качените файлове. Запазва оригиналния цвят, текстури и текстури на обекти след "обработката" на изтеглените файлове, в зависимост от настройките. Осигурява удобно конфигуриране на процесите на всички етапи на подготовка за печат.
  2. 12 допълнителни модулада изпълнява специфични функции. Например, модулът за импортиране на Magics ви позволява да импортирате много различни формати; Модулът Magics Structures ви позволява да проектирате и отпечатвате структури и слоеве с пчелна пита; Модулът Magics Slice се използва за прехвърляне на обекти на ниво детайлни слоеве във формати CLI, F&S, SLC, SSL; Volume Support Module и Tree Support Module са колекции от опори и т.н.
  3. Отделен 3-matic основен модулпредназначени за моделиране на части в STL-формат (стандартна триангулация). Тя дава възможност за извършване на топологична оптимизация на ниво микроструктура, включително с помощта на много CAE програми.