Spoj 

Program za 3D skeniranje s ispisom. Geomagic za SolidWorks: brzi put od fizičkog objekta do CAD radnog okruženja

Atraktivnost aditivnih tehnologija teško je precijeniti. Zbog toga je oprema za podršku 3D ispisa danas toliko popularna. Ako imate ograničen budžet, možete sami napraviti 3D skener. Da bi to učinili, koriste dostupne alate i jedinice ili jednostavno pretvaraju obični pametni telefon u skener.

Izrada 3D skenera pomoću web kamere

Da biste napravili domaći 3D skener, trebat će vam:

  • visokokvalitetna web kamera;
  • linearni laser, odnosno uređaj koji emitira lasersku zraku (za kvalitetno skeniranje bolje je da zraka bude što tanja);
  • razna pričvršćivanja, uključujući kut za kalibraciju;
  • poseban softver za obradu skeniranih slika i podataka.

Napominjemo da bez odgovarajućeg softvera nećete moći izraditi digitalni model objekata i objekata. Stoga u početku vodite računa o dostupnosti posebni programi. Na primjer, DAVID laserski skener i TriAngles smatraju se osnovnim, ali zahtijevaju korištenje rotirajuće površine.

Počnite s kalibracijskim kutom. Da biste ga izradili, ispišite predložak (uključen je u program). Postavite ga tako da stvara kut od 90 stupnjeva. Važno je da se tijekom ispisa održi točna ljestvica. Da biste to učinili, koristite kalibracijsku ljestvicu. Kamera se kalibrira automatski ili ručno; to također omogućuje softver.

Da biste skenirali stavku, morat ćete je postaviti u kut za kalibraciju i instalirati web kameru nasuprot njoj. Važno je postaviti predmet točno u središte slike na ekranu. U postavkama web kamere morate onemogućiti sve automatske prilagodbe. Oni također pomažu u postavljanju boje laserske zrake. Pritiskom na "Start" rade se glatki pokreti. Zraka treba okružiti predmet sa svih strana. Ovo će biti prvi ciklus skeniranja. U budućnosti je potrebno promijeniti položaj lasera kako bi se pokrile sve točke koje prethodno nisu bile obrađene.

Nakon završetka svih procesa, skeniranje se zaustavlja iu programu se odabire način rada "3D prikaz". Ako nemate laser pri ruci, možete ga zamijeniti jakim izvorom svjetlosti. Osigurat će projekciju linije sjene. Međutim, u tom slučaju promijenite postavke u programu koje će odgovarati tim parametrima.

Izrada 3D skenera od dvije web kamere

Ako trebate visoku točnost digitalizacije, morat ćete koristiti dvije web kamere. U ovom slučaju, izvor svjetla zamjenjuje se drugom kamerom. 3D skener "uradi sam" s dvije kamere omogućuje vam da minimizirate vrijeme izračuna za točke koje se nalaze unutar laserske trake.

Izrada 3D skenera od projektora i web kamere

Za ovo će vam trebati:

  • projektor;
  • web kamera;
  • DAVID-laserscanner program;
  • stativi za web kamere i projektore;
  • ploča za kalibraciju (pričvrstite dva mala lista iverice pod kutom od 90 stupnjeva i zalijepite listove papira s unaprijed ispisanim predlošcima suhim ljepilom);
  • gramofon (može se napraviti od stare grace sprave za vježbanje i nekoliko igala).

Da biste skenirali objekt, postavite ga okomito i napravite 7-8 skeniranja, rotirajući ga u krug. Kombiniramo dobivene skenove. Nakon toga mijenjamo položaj objekta i izvodimo isti postupak. Kombiniramo skeniranje dviju polovica objekta. Klikom na tipku “osigurač” dobivamo trodimenzionalni model objekta. Može se spremiti u bilo kojem odabranom formatu, a zatim obraditi pomoću:

  • Delsam LastMaker;
  • Easylast;
  • Zadnji dizajn i inženjering;
  • Forma 2000;
  • Postolar QS.

Izrada 3D skenera iz igraće konzole

Xbox One je konzola koja je već opremljena drugom generacijom Kinecta i može se koristiti kao 3D skener. Ako imate obični kontroler za igrice, možete napraviti 3D skener od kinecta pomoću sljedećih programa:

  1. Kinect Fusion. Stvara vrlo detaljne modele čitanjem podataka iz Kinect senzora.
  2. Skanect. Uz njegovu pomoć stvaraju se 3D slike prostorija sa svim predmetima koji se u njima nalaze. Da biste stvorili trodimenzionalni model okolnog prostora, jednostavno morate okretati uređaj oko sebe. Za detaljiziranje pojedinih objekata potrebno je ponovno usmjeriti kameru prema njima.


Izrada 3D skenera sa pametnog telefona

Kako napraviti 3D skener od običnog mobilni uređaj? Danas se za to koriste različiti programski proizvodi. Uz njihovu pomoć, pametni telefon se pretvara u punopravni 3D skener. Najpopularniji softverski algoritmi:

  1. MobileFusion. Prati položaj objekta pomoću standardne kamere, a zatim snima fotografiju. Iz niza fotografija dobiva se trodimenzionalni model. Radi na različitim platformama i OS-ima.
  2. Pomaže u stvaranju trodimenzionalnih fotografija bilo kojeg predmeta, a zatim ih šalje na 3D printer.
  3. Autodesk 123D Satch. Pomoću ovog programa izrađuju se i ispisuju trodimenzionalni modeli zgrada, ljudi i drugih objekata na aditivnim uređajima koji se mogu fotografirati iz svih kutova i strana.

Takvi sustavi ne zahtijevaju modifikacije hardvera niti internetsku vezu. Da biste započeli, trebate samo trčati mobilna aplikacija i pomičite telefon oko objekta koji se skenira.

profesionalni alat za izradu trodimenzionalnih modela

Imajući pri ruci 3D printer, stvarno želim ponoviti neki predmet na njemu - ne jedan od onih čiji se modeli u različitim formatima mogu preuzeti na internetu, već moj vlastiti. To može biti dio uređaja koji nije moguće kupiti za popravak, omiljena dječja igračka ili neki drugi predmet čija je konstrukcija 3D softverskog modela teška ili nemoguća (i zato što takvo modeliranje zahtijeva skupe programe i sposobnost rada s njima).

Stoga vlasnik 3D printera vrlo brzo počinje razmišljati o 3D skeneru. No, skeniranje u svrhu naknadnog ispisa velikih primjeraka samo je jedno od mnogih moguće primjene 3D skeneri, najočitiji sa stajališta privatnih zaljubljenika u 3D ispis sa svojim relativno jeftinim printerima, ali daleko od najvažnijih i najtraženijih. Češće govorimo o sasvim profesionalnim i komercijalnim zadacima, počevši od najjednostavnijih, poput izrade 3D portreta ljudi, što je vrlo popularno među naprednom publikom, od čega se dobro zarađuje, pa sve do izrade slika jedinstvenih muzejskih izložaka, interijera prostorija, površina zemljine površine za arheološka i paleontološka istraživanja 3D skener može naći posao u medicini, proizvodnji odjeće i obuće, arhitekturi, sigurnosnim sustavima i mnogim drugim područjima ljudske djelatnosti, koje nećemo nabrajati, jer o tome ima dovoljno poruka na internetu.

Naravno, između skenera i pisača mora postojati nekakav softver ili uređaj za prikaz dobivenog skeniranja - na primjer, monitor, baš kao što se događa kod “papirnatog” skeniranja. Istina, već smo u prijašnjim pregledima saznali da je podrška ne samo za 3D skenere, već čak i za 3D pisače, još uvijek daleko od integracije u operativne sustave, tako da u ovoj fazi proizvođači 3D skenera obično razvijaju i softver za skeniranje i pretvaranje skenova u 3D modele pogodne za kasniju upotrebu.

Počet ćemo naše upoznavanje s takvim proizvodima s tvrtkom (u riječi "Artek" naglasak je na drugom slogu), osnovanom 2007. godine i koja je sada razvila i masovno proizvela liniju kompaktnih, ali prilično profesionalnih skenera sa softverom koji koristi vlastite algoritme obrade. Tvrtka je međunarodna, ali sa zadovoljstvom možemo primijetiti da se jedan od razvojnih i proizvodnih centara nalazi u Moskvi.

Kao i mnogi drugi proizvođači 3D opreme, proizvodi tvrtke još nisu dizajnirani za masovne korisnike, prvenstveno zbog cijene, iako su Artec skeneri osjetno, ponekad 2-3 puta, jeftiniji od funkcionalnih analoga s usporedivim karakteristikama. Naravno, ovdje će sve ovisiti o potražnji: tvrtka neće ostati u okvirima razvoja i proizvodnje proizvoda za profesionalce sa značajnim sredstvima, ali, kako se pojave prilike, neće zanemariti potrošače s ograničenim budžetom.

Budući da je tema prilično prostrana, prvo ćemo se upoznati s programom Artec Studio koji vam omogućuje brzo stvaranje trodimenzionalnih modela različitih objekata pomoću jednog ili više modela Artec skenera ili senzora nekih drugih proizvođača. Omogućuje ne samo kontrolu skeniranja, već i obradu primljenih podataka, kao i optimizaciju mreže i druge operacije potrebne za stvaranje visokokvalitetnog 3D modela koji se može poslati na pisač ili stroj, uvesti u programe za 3D modeliranje ili koristiti u bilo koje druge svrhe.

Montaža

Prije nego što počnete, trebali biste stvoriti račun na web-mjestu, što će vam pomoći pri online registraciji softvera i pojednostaviti pristup kompletima za distribuciju i nekim informativnim materijalima. Ovaj Račun vrijedit će za sva Artecova mjesta i usluge, uključujući resurs za razmjenu 3D modela.

U slučaju da računalo nije spojeno na internet iz sigurnosnih razloga, moguća je i offline aktivacija. Istina, i dalje će vam trebati račun i računalo s pristupom Internetu: na njemu će se stvoriti posebna datoteka koja će se morati prenijeti na računalo s Artec Studiom pomoću flash pogona ili drugog medija.

Licenca je vezana uz specifičnu konfiguraciju računala i svaku nadogradnju hardvera, uključujući i promjenu tvrdi disk, rezultirat će gubitkom aktivacije softvera. Zapravo, nema ništa loše u ovome: ako je promjena konfiguracije planirana, tada možete sami deaktivirati licencu, a zatim je, nakon nadogradnje, ponovno aktivirati. Jedina stvar koja nije baš zgodna u takvim slučajevima je da deaktivacija podrazumijeva i deinstalaciju samog programa. U slučaju izvanmrežne aktivacije, licenca se ne može deaktivirati.


Ako je zamjena računalnih komponenti uzrokovana kvarom ili ste jednostavno zaboravili deaktivirati, tada možete vratiti licencu uz pomoć službe za podršku tvrtke. Upute navode da broj deaktivacija i naknadnih aktivacija može biti ograničen, ali uvjerili smo se da u stvarnosti to nije slučaj: ako ne radi na mreži, tada uz pomoć usluge podrške uvijek možete vratiti aktivaciju.

Instalirani program Artec Installation Center (AIC) pomoći će razjasniti koliko je licenci dostupno i već je aktivirano, prikazat će popis instaliranih Artec skenera i pomoći pri njihovoj aktivaciji, a desni klik na liniju s nazivom programa prikazat će podatke koji mogu biti potrebni prilikom kontaktiranja tehničke podrške. AIC će pratiti dostupnost novih verzija softvera i pomoći u ažuriranju aplikacija.

Prilikom instalacije softvera također se instaliraju korisnički priručnici na engleskom i ruskom - PDF datoteke Manual-9.2.0-RU i Manual-9.2.0-EN. Unatoč različitim nazivima, instalirali smo potpuno iste datoteke na engleskom, ali to je privremena pojava: prijevod na ruski pojavio se nedavno i nisu ga imali vremena uključiti u distribuciju. Također nismo mogli pronaći priručnik na ruskom jeziku na službenoj web stranici u vrijeme kada smo počeli raditi s programom, ali poveznica na njega još uvijek je pronađena na našem osobnom računu i trebala bi biti uključena u distribuciju u bliskoj budućnosti .


Uz Artec Studio tu je i Artec SDK - set algoritama, dokumentacije i primjera, odnosno konstruktor pomoću kojeg svaki korisnik koji ima Artec skener (uređaji drugih proizvođača nisu podržani) i Visual Studio može izgraditi svoj vlastitu aplikaciju ili dodatak. Jedan primjer korištenja SDK-a je integracija Artec skenera sa softverom Autodesk Memento.

Artec SDK trenutno se distribuira u beta verziji i stoga se može instalirati na bilo koji broj računala bez ograničenja, a AIC će ga prikazati kao "Nije instalirano". Ako ne namjeravate izraditi vlastite programe ili dodatke koji podržavaju Artec skenere, onda ne morate instalirati ovaj SDK.


Malo o Artec tehničkoj podršci: samo napišite pismo na [e-mail zaštićen] i iznesite bit problema u bilo kojem obliku, na ruskom. Odgovor je zajamčen u roku od 24 sata, vikendom može potrajati i malo duže, no čak i vikendom serviseri se trude ne ostaviti korisnike bez nadzora. I ovo nije samo izjava: naša komunikacija s tehničkom podrškom tvrtke bila je brza i plodonosna.

Računalni zahtjevi

Za instalaciju softvera potrebno vam je računalo s operativnim sustavom Windows 7 ili 8, u bilo kojoj verziji, ne nužno Professional. Ali moramo uzeti u obzir da se trenutna verzija Artec Studio 9.2 može instalirati samo na 64-bitni OS, a prethodne verzije su radile i na 32-bitnim.

Ne postoji posebna verzija za Mac OS, ali možete pokrenuti Artec softver na Macbook računalima na kojima je Windows instaliran putem BootCampa ili virtualnog računala. Treba uzeti u obzir da u slučaju virtualnog stroja neke funkcije video kartica postaju nedostupne.

Postoje i određeni zahtjevi za konfiguraciju računala, neki od njih su savjetodavne prirode, ali postoje i oni obvezni: video kartica svakako mora biti NVidia ili ATI; s Intel ili FirePro M6100 FireGL V video procesorima, program će se pokrenuti, ali brojne funkcije neće biti dostupne, kao što je spomenuto, pri svakom pokretanju prikazat će se upozorenje:


Štoviše, najoptimalnije će biti NVidia GeForce 400 serija i novije video kartice s najmanje 1 GB memorije. Quadro kartice je preporučljivo koristiti samo u slučajevima kada planirate koristiti stereo mod (i imati odgovarajući zaslon), inače će GeForce biti bolji izbor.

A s drajverima su također moguće opcije: na primjer, s Microsoftovim drajverom za našu GeForce karticu, pokretanje Artec Studija bilo je popraćeno gore prikazanim upozorenjem, a prestalo se pojavljivati ​​tek kada smo instalirali najnoviji drajver iz NVidije. Prilikom promjene upravljačkog programa, deaktivacija nije potrebna.

Od manje kritičnih zahtjeva navodimo sljedeće: preporučuju se procesori Intel Core i5 ili i7, najmanje 8 gigabajta RAM-a (po mogućnosti 12 ili više), najmanje 300 MB slobodnog prostora na tvrdom disku (poželjno koristiti SSD za poboljšanje performansi) i, naravno, slobodan priključak USB 2.0 za spajanje skenera - i to konkretno 2.0: ispravan rad s USB 3.0 trenutno nije zajamčen, au svakom slučaju poželjno je da na ovaj USB kontroler bude spojen samo skener . Performanse će biti smanjene pri korištenju Intel Xeon i AMD procesora, kao i video kartica u SLI konfiguraciji.

Za testiranje smo koristili računalo konfigurirano s Intel i5-4570S 2,90 GHz / 8 GB, koje nije najjače. A korištena pohrana bila je HDD, a ne SSD. Testirali smo NVidia GeForce video kartice: 8800GTX (768 MB) i GTX 980 (4 GB).

Korištenje skenera i senzora

Pune mogućnosti Artec Studija otkrit će se zajedno s Artec skenerima, međutim, također možete koristiti uređaje trećih proizvođača - Microsoft Kinect, Asus Xtion, PrimeSense Carmine, međutim, oni neće biti prikazani u AIC-u, a za rad s za njih ćete morati instalirati upravljačke programe od proizvođača. Podrška za Kinect 2, koju je Microsoft izdao 2014., planirana je za Artec Studio 2015.; trenutna verzija ne podržava ovaj novi senzor.

Naše upoznavanje s Artec Studiom započeli smo korištenjem Microsoft Kinect senzora, za koji smo morali preuzeti i instalirati Kinect SDK (v.1.6, dostupan na Microsoft web stranici). Mora se reći da Kinect nije skener, već jeftini senzor koji se koristi u Xbox igraćim konzolama; imali smo Xbox 360 Kinect. Njegove su mogućnosti skeniranja krajnje ograničene; može raditi samo s prilično velikim objektima, usporedivim s veličinom ljudske figure, i ne samo da ne prenosi male detalje, već proizvodi općenite nacrte, iako prepoznatljive. Na slici su jasno vidljive razlike: žuta figura dobivena je Kinectom, a zelena Artec skenerom.


Ipak, ustanovili smo da je Kinect sasvim prikladan za prvo upoznavanje s Artec softverom. Njegova glavna (i možda jedina) prednost je puno niža cijena u usporedbi čak i s najjeftinijim 3D skenerima profesionalne klase poput Artec Eva Lite.

Artec Studio također podržava rad s više skenera, ali je važno da svaki od njih bude spojen na svoj USB 2.0 kontroler. Ako vaše računalo nema potreban broj kontrolera, možete instalirati dodatne PCI-Express USB 2.0 kartice za proširenje.

Kinect smo spojili i na USB 3.0 port, nisu uočene nikakve razlike, pozitivne ili negativne, a prisutnost miša na istom USB kontroleru (2.0 ili 3.0) također nije ometala rad skenera. No, to uopće ne znači da ne treba poslušati želje proizvođača po pitanju USB priključaka, tim više što isto govore i drugi proizvođači 3D skenera ili senzora i softvera za njih.

Nakon instaliranja skenera (spajanje vlastitog napajanja na utičnicu od 220 V i USB kabela na odgovarajući priključak računala), automatski će se pojaviti u programu Artec Studio: “Datoteka - Postavke - Anketa”. Istina, ne prikazuje se vlastiti naziv skenera, već njegov tip u skladu s područjem pokrivenosti, za Artec skenere:

  • L: veliki objekti - osoba u punoj veličini i usporedivi objekti,
  • S: pojedini dijelovi ljudske figure (glava, šaka) i predmeti slične veličine,
  • M: mali predmeti poput olovke ili ključa, kao i pojedinačni dijelovi velikih predmeta,
  • Pauk: Isto kao S, ali s povećanom preciznošću.

Valja napomenuti da je prikazana vrsta uređaja koja određuje postavke skeniranja i obrade, a gornji popis uopće ne znači da, na primjer, Artec Spider skener ne može raditi s objektima veličine jednog metra.

Uređaji drugih proizvođača ovdje se nazivaju "3D senzor treće strane". Vlastita imena također će biti prisutna - na primjer, u dijaloškom okviru Anketa.


Sukladno tome, postavke algoritma bit će automatski odabrane. Za snimanje pomoću odabranog skenera možete koristiti standardne postavke, ali ih je moguće postaviti i ručno.

Struktura prozora programa

Prozor Artec Studio ima izgled prilično poznat uređivačima 2D slika: njegov središnji dio zauzima 3D prikaz skeniranog objekta (nama je to bila obična uredska stolica), lijevo i gore nalaze se alatne trake i modovi, na desno je radno područje u kojem se nalaze podaci učitani u program (skenovi, rezultati njihove obrade i sl.), dolje je prozor dnevnika, gdje se prikazuje popis izvršenih naredbi i dodatne poruke (sa specifikacijom vremena) . Možete promijeniti omjer između veličina 3D prikaza, radnog područja i prozora povijesti kako biste postavili stil prikaza koji odgovara radnjama koje trenutno izvodite.

Kada radite s 3D prikazom, radno područje i prozor dnevnika mogu se potpuno sakriti.


Napomena: prozor 3D prikaza ne prikazuje gotov model, već jednu neobrađenu sken,
zato je slika tako mutna


Kada odaberete način rada pomoću gumba na lijevoj ploči, pojavljuje se dodatna alatna traka koja odgovara odabranom načinu rada. Njegova širina također se može mijenjati u određenim granicama kako bi otišla optimalna veličina Prozori za 3D prikaz.


Na vrhu prozora 3D prikaza u svim modovima osim snimanja, pojavljuje se još jedan mali panel za brzi pristup alatima, čiji sastav ovisi o odabranom modu.


Na samom dnu prozora programa nalazi se statusna traka koja prikazuje informacije o upotrebi RAM-a i napretku trenutne operacije.


Radno područje prozora prikazuje trenutni projekt - popis skeniranja uključenih u njega i rezultate njihove obrade. Dvostruki klik na liniju s određenim skeniranjem prikazat će popis svih okvira uključenih u njega, koji se mogu pregledavati pojedinačno ili omogućiti način reprodukcije (brzi sekvencijalni prikaz). Okviri se mogu uređivati ​​ili brisati - na primjer, ako je osoba napravila neki pokret dok je skenirala svoju figuru; Nekoliko takvih okvira na popisu označeno je riječju "Greška" u stupcu "Kvaliteta".


Takvi neuspješni okviri također se mogu prenijeti na drugo skeniranje kako bi se ponovno izračunali i zasebno ispravili pomoću algoritama Artec Studio.

Prije nego što prijeđemo na skeniranje, moramo malo razgovarati o tome kako se slika modela dobiva pomoću 3D skenera.

Sekvenciranje

Prvo, nekoliko riječi o algoritmima za izračunavanje položaja skenera u odnosu na objekt ili scenu. Budući da postoje različiti principi registracije (kontaktni i beskontaktni, aktivni i pasivni), uzmimo isti Kinect kao primjer.

Sadrži dvije kamere. Prvi je infracrveni daljinomjer; ugrađeni projektor zrači objekt infracrvenim zrakama, čije refleksije percipira kamera temeljena na CMOS senzoru i oblikuje informacije o geometrijskom obliku. Druga je vrsta web kamere rezolucije 640×480 piksela, koja snima površinsku teksturu objekta u boji.

Ima smisla koristiti informacije o geometriji i teksturi zajedno kako bi se poboljšala točnost registracije skeniranih površina. Istina, to će produžiti vrijeme obrade ili zahtijevati povećanu računalnu snagu od računala.

Stoga, ako je oblik objekta prilično složen i ne sadrži velike dijelove ravnog, sferičnog ili cilindričnog oblika, tada se za registraciju može koristiti samo daljinomjer. Osim toga, nemaju svi skeneri kameru za teksturu.

Ali ako predmet nema teksturu boje (na primjer, obojen je ravnomjerno), a njegov oblik je vrlo gladak (blizu cilindričnog ili sferičnog), a posebno ako je vrlo velik, tada morate koristiti oznake - posebne ikone postavljene ljepilom ili magnetima na površinu predmeta ili na okolne predmete.

Osim toga, kod korištenja određenih vrsta skenera mogu nastati problemi zbog karakteristika nekih objekata. Stoga metode optičkog skeniranja nisu prikladne za prozirne ili crne objekte koji sadrže sjajna ili blještava područja. A skeneri niske rezolucije nisu sposobni prenijeti male detalje - na primjer, kosu itd.

Stoga je predmet ponekad potrebno prethodno pripremiti - ovisno o njegovim karakteristikama, ili nanijeti oznake na sam predmet ili na okolne predmete ili pokriti crna, prozirna ili sjajna područja nekom lako uklonjivom tvari poput talka. I, naravno, odaberite najprikladniji skener: na primjer, Kinect apsolutno nije prikladan za male predmete i za prijenos malih detalja.

Pripremljeni objekt se skenira i snima niz okvira. Zatim morate ukloniti sve nepotrebno: postolje (stol ili pod) i okolne predmete ili njihove dijelove uhvaćene u leću. Neki snimci mogu ispasti neuspješni - na primjer, operaterova ruka koja drži skener je drhtala; mogu se izbrisati ili premjestiti u zasebne skenove. Naravno, takve radnje treba predvidjeti u programu za skeniranje.

Često je nemoguće ili teško skenirati cijeli objekt odjednom, stoga je vrlo poželjno da vam program omogućuje nekoliko sesija i zatim kombiniranje dobivenih djelomičnih skeniranja. U takvim slučajevima, proces dodaje korak njihovog sastavljanja i, eventualno, optimiziranja okvira u svim skenovima za njihovu naknadnu obradu (u Artec Studiju to se zove globalna registracija). U tom slučaju mogu se otkriti neki drugi elementi koji nisu povezani s objektom koji se skenira i nisu izbrisani u prethodnoj fazi, a zatim se dodaje još jedna sesija uređivanja.

Ali dobiveni skenovi sadrže mnogo površina i trebamo jednu koja opisuje naš cijeli uzorak. Stoga je sljedeći korak lijepljenje, čiji rezultati mogu ponovno zahtijevati uređivanje.

Rezultirajući model može biti nepotrebno složen i datoteka će biti pretjerano velika kada se spremi. To znači da može biti potrebna optimizacija kako bi se smanjio broj poligona bez primjetne degradacije geometrije modela.

Posljednja faza je primjena teksture u boji, ako je, naravno, fotografirana i namjerava se spremiti u datoteku.

Ovo je opći algoritam; Sada možete vidjeti kako je to implementirano u Artec Studio.

Način skeniranja

Ovaj način se aktivira pritiskom na tipku "Snimanje" - samo način rada, ali ne i samo skeniranje.

U postavkama možete odabrati način pozicioniranja: geometrija + tekstura, samo geometrija i po oznakama. Istina, samo su dva dostupna za senzore trećih strana kao što je Kinect (desni snimak zaslona).


Također je moguće postaviti neke parametre, čiji se skup može malo razlikovati za različite modele Artec skenera i senzora trećih strana.


Na primjer, Svjetlina teksture, Osjetljivost i Isključena bljeskalica neće biti dostupni pri radu s Kinectom.

Artec skeneri snimaju površine frekvencijom do 15–16 sličica u sekundi; za senzore tipa Kinect možete postaviti dvostruko veću vrijednost, ali to nema previše smisla: ne snimamo film s objektima koji se brzo kreću , ali glatko pomičući skener oko stacionarnog uzorka (ili obrnuto: polako rotiramo uzorak u "vidnom polju" skenera), a potrebni su nam samo susjedni okviri kako bi imali područja s dovoljnim stupnjem preklapanja za naknadno poravnanje . Ako je brzina kretanja velika, pojavit će se odgovarajuće upozorenje, koje može biti popraćeno zvučnim signalom.


Stoga će pretjerano povećanje broja sličica u sekundi samo dovesti do beskorisnog "bubrenja" volumena skeniranja, izraženog u megabajtima, te će povećati vrijeme za njegovu obradu. Ovdje je teško dati bilo kakve kvantitativne procjene: sve će ovisiti o parametrima računala na kojem je program instaliran.

Još važan parametar- radni prostor, koji je određen bližom i daljnjom granicom. Prije svega, odlučni su tehničke karakteristike samog skenera ili senzora, iako se unutar nekih ograničenja mogu nadjačati, žrtvujući točnost: "Postavke - Snimanje".


Za određeni objekt, bolje je odrediti radno područje tako da, s jedne strane, minimum stranih predmeta padne u "vidno polje", as druge strane, neki dijelovi skeniranog objekta nisu izrezani. isključeno.

Za postavljanje radnog područja postoji prilično vizualni alat - tražilo raspona, skup histograma na lijevoj strani prozora 3D pogleda, koji prikazuje distribuciju točaka dobivenih površina prema udaljenosti do skenera.


Tijekom procesa skeniranja obavljaju još jednu funkciju: njihova boja označava status procesa registracije. Na primjer, ako dođe do kvara, histogram postaje crven.

Radno područje je bolje odrediti unaprijed, u načinu pregleda, iako se može prilagoditi tijekom skeniranja.

Ako odaberete način spajanja u stvarnom vremenu, okviri će se kombinirati izravno tijekom skeniranja, nakon čega ćemo dobiti "zalijepljeni" model. Čini se da je to jedini način da se to učini kako bi se izbjegli nepotrebni koraci tijekom obrade, ali lijepljenje izvodi grafički procesor, a njegove mogućnosti određuju performanse video kartice i količina RAM-a koja je dostupna na njoj . Za optimizaciju resursa možete koristiti postojeću postavku (“Postavke - Resursi”), koja postavlja ravnotežu između rezolucije (veličine voksela, tj. koraka triangulacijske mreže) i područja skeniranja (u obliku veličine stranice kocke).


Skener je potrebno pomicati oko ili uz neki objekt (mali objekti se mogu postaviti na rotirajuću podlogu), a vrlo korisna može biti i tipka Start/Pause na tijelu skenera koju Kinect nema. U određenoj mjeri može se zamijeniti odgodom početka snimanja, koja se može postaviti unutar 1...100 sekundi, 0 odgovara trenutnom početku snimanja nakon pritiska odgovarajuće tipke u prozoru programa. Istina, preostalo vrijeme do početka se ne prikazuje ni na koji način, a da je snimanje već počelo možete saznati samo po pojavljivanju rubova u boji na slici u prozoru 3D prikaza.

Nakon izlaska iz moda “Snimanje” snimljeni skenovi se spajaju - precizna registracija (gruba registracija se također radi tijekom snimanja, tako da možete promatrati rezultate skeniranja). To može potrajati neko vrijeme, stoga ne pokušavajte odmah ništa poduzeti i pazite na poruke u statusnoj traci. Kao rezultat nekih prilagodbi, možda će biti potrebna još jedna precizna registracija, koju možete pokrenuti sami iz ploče s naredbama.

U skladu s gore opisanim algoritmom, možete nastaviti s uređivanjem.

Pregled i uređivanje modela

Upravljanje položajem promatranja u prozoru 3D prikaza vrši se pomoću miša i vrlo brzo se svladava. Povećavanje i smanjivanje kontrolira se kotačićem miša (postupno) ili njegovim pomicanjem s pritisnutom desnom tipkom (glatko), kada se pritisne lijeva tipka, točka promatranja se pomiče oko središta određenog dvostrukim klikom, a ako oba miša gumbi pritisnuti, njegovo kretanje pomiče objekt po prozoru.

Za najprikladniji prikaz možete postaviti i odabrati puno: vrstu projekcije - perspektivna ili ortogonalna, točku gledanja - lijevo, desno, gore itd., načine iscrtavanja, sjenčanje, osvjetljenje, prikaz u boji, teksturu, kao i unutarnje površine . Postoji čak i alat za spremanje snimaka zaslona prozora 3D prikaza.

Općenito, raspon alata koji omogućuju jednostavno gledanje prilično je širok, ali sve su to samo pomoćni mehanizmi za ono glavno: uređivanje. Točnije, ispravci nedostataka skeniranja, uključujući i uklanjanje svega nepotrebnog - na primjer, dijelova stranih predmeta koji padaju u "vidno polje" skenera, i obrnutu operaciju - popunjavanje neskeniranih područja.

Možete uređivati ​​i cijelo skeniranje i njegove pojedinačne okvire. Za to postoji čitav niz alata:


Kada koristite bilo koji od njih, možete postaviti niz parametara ili odabrati određene postavke:


Imajte na umu da su neki alati dostupni samo u određenim načinima rada. Dakle, ne možete koristiti “četkicu za uklanjanje outliera” za skeniranje, ali je možete koristiti za pojedinačni okvir (ali uređivanje svakog okvira od nekoliko stotina je nezahvalan zadatak, a bolje je koristiti takve alate za 3D model ).

Ne možemo govoriti samo o skenovima dobivenim pomoću Artec Studija. Funkcija uvoza omogućit će vam preuzimanje drugih modela u formatima OBJ, STL, PLY, WRL, PTX i početak njihove obrade. Istodobno, postoji funkcija za automatsko pretraživanje i ispravljanje nedostataka u njima, uključujući i u fazi uvoza.

Na primjer, uzmimo dinosaura poznatog našim čitateljima iz prethodnih recenzija, u modelu koji imamo, koji ima dva nedostatka na desnoj prednjoj šapi: element koji visi u zraku, pomalo poput šake životinje s dva prsta, također kao graholika izraslina u predjelu lakta. Na snimci zaslona označeni su strelicama.


Pomoću dostupnih alata lako smo uklonili oba nedostatka:


Naravno, u početku nije moguće brzo izvršiti operacije uređivanja, ali naglašavamo: potrebni alati detaljno su opisani u korisničkom priručniku (uključujući i na ruskom), tehnike za njihovo korištenje prilično su jednostavne i mogu se brzo naučiti, posebno ako imate barem malo vještine u radu s 2D editorima poput Adobe Photoshopa.

Skenira montažu i globalnu registraciju

Da bi se dobio model, skenirane i uređene skenove treba spojiti - registrirati, za što Artec Studio osigurava operaciju sklapanja. Odaberite potrebne skenove i otvorite prozor za ovu operaciju.


Jedan od skenova, prvi na listi, smatra se registriranim, a ostali će biti registrirani u odnosu na njega. Možete odabrati drugo skeniranje kao "osnovno".

Najlakši način je automatska kruta montaža. Međutim, u mnogim slučajevima, prvenstveno povezanim s nedovoljnim područjem preklapanja skeniranja i niskom kvalitetom teksture, završava neuspjehom, a zatim morate raditi.

Za početak, skenovi se mogu kombinirati ručno povlačenjem mišem. Točnost takvog poravnanja je niska i ova se operacija uglavnom koristi kao preliminarna operacija za druge metode.

Točnije metode uključuju ručno prikupljanje po točkama: na dva skeniranja označavamo parove točaka (po mogućnosti nekoliko) koji odgovaraju istim područjima objekta i kliknemo gumb "Prikupi po točkama".

Za objekte snimljene s teksturom također se može koristiti registracija teksture, ali to zahtijeva značajnu procesorsku snagu i može značajno povećati vrijeme sklapanja na određenom računalu.

Za kombiniranje površina (okvira) unutar jednog skeniranja, predviđen je sklop s ograničenjima. A za objekte koji mogu promijeniti oblik tijekom skeniranja (osoba ili životinja) koristi se nekruti sklop - algoritam koji osim kretanja i rotacije osigurava i deformaciju. Istina, ne radi sa skenima, već s međumodelima unaprijed pripremljenim na njihovoj osnovi.

Bilo koja operacija se može otkazati ili ponoviti, za što se nalaze odgovarajući gumbi na ploči "Sastavljanje".

Nakon završene montaže skenova, potrebno je sve pojedinačne okvirne površine pretvoriti u jedan koordinatni sustav, odnosno izvršiti globalno registriranje. Za složene objekte skenirane u visokoj rezoluciji, ova operacija može biti dugotrajna i zahtijevati veliku količinu RAM-a.

Ova operacija ima tri konfigurabilna parametra. Prije svega, ovo je algoritam: samo geometrija ili geometrija i tekstura (u drugom slučaju, vrijeme izvršenja može se značajno povećati). Također je navedena minimalna udaljenost između susjednih singularnih točaka na površini i broj ponavljanja.


Ako nije moguće izvršiti globalnu registraciju za sva skeniranja odjednom, možete to pokušati učiniti za dva od njih, između kojih postoji razmak. Ako se nakon toga razmak smanjio, operaciju treba ponoviti, povećavajući broj ponavljanja. Radnje se moraju nastaviti dok se svi skenovi potpuno ne poravnaju.

Dobivanje modela

Nakon što je globalna registracija dovršena, moguća je još jedna faza uređivanja - na primjer, uklanjanje outliera, za što je predviđena odgovarajuća operacija u izborniku "Naredbe".

Nakon toga možete nastaviti s kombiniranjem svih dobivenih podataka u jedan poligonalni model - lijepljenje. Artec Studio nudi tri vrste lijepljenja:

  • brza: metoda je najučinkovitija i najmanje zahtjevna za procesorsku snagu računala (uključujući memoriju), ali nakon nje može biti potrebna dodatna obrada rezultata,
  • glatka: metoda koja zahtijeva više resursa i najprikladnija je za izradu modela ljudsko tijelo, kao i za površine kojima djelomično nedostaju 3D podaci,
  • Precizno: Nešto brže od glatkog lijepljenja, daje bolje detalje i dobro je za rekonstrukciju malih dijelova i finih rubova.


Svaka vrsta lijepljenja ima od dva do četiri postavljena parametra:


Napomena: nazivi parametara naredbi itd. U sučelju na ruskom jeziku programi se najčešće ne prevode. Možda zato što će doslovni prijevod i dalje ostati nerazumljiv bez dodatnih komentara navedenih u korisničkom priručniku.

Model dobiven nakon lijepljenja može sadržavati nedostatke (štoviše, najčešće će to biti slučaj) koje će se morati ukloniti. U tu svrhu Artec Studio nudi čitav niz alata:


Algoritmi rade automatski, ali možete postaviti neke parametre.

Naredbe za obradu možete izvršiti ručnim pokretanjem svake od njih, ali također možete omogućiti automatsko pokretanje odabranog niza naredbi:


Tada operater neće morati stalno paziti na ono što se događa - to je zgodno s obzirom na činjenicu da izvršenje pojedinačnih naredbi može potrajati dosta vremena. Ali postoji i nedostatak: najčešće je na temelju rezultata određene operacije potrebno donijeti odluku o daljnjim radnjama, tako da je automatski način jasno namijenjen obradi objekata iste vrste, slijed naredbi ( s određenim vrijednostima svojih parametara) za koje je unaprijed razrađeno. U takvim slučajevima bit će vrlo korisno imati skupni način obrade.

Posljednja radnja bit će teksturiranje - primjena teksture boje na rezultirajući model, ako je snimljena tijekom skeniranja i bit će potrebna prilikom korištenja modela. Za to postoji alat za teksturu:


Rezultat njegove primjene također je podložan određenoj prilagodbi - možete podesiti svjetlinu, zasićenost itd.


Dakle, da biste dobili kvalitetan model morate petljati - uz par pokreta skenerom i nekoliko klikova mišem, to se može postići samo na demo videima. U određenoj mjeri, iznimka mogu biti slučajevi skeniranja objekata iste vrste, čiji su postupci obrade unaprijed testirani i otklonjeni.

Druge opcije

Ostaje dodati nekoliko riječi o ostalim značajkama koje nudi program Artec Studio.

U bilo kojoj fazi rada, primljeni podaci (skenovi) i rezultati njihove obrade, uključujući povijest promjena, mogu se spremiti na disk u obliku projektne datoteke.

Artec Studio se može koristiti kao 3D preglednik datoteka. Budući da se vrlo brzo pokreće na prilično moćnom računalu (i nema smisla koristiti ga na drugima), neće biti neugodnosti u tom pogledu. I pruža značajne mogućnosti gledanja.

Podržano je sinkronizirano snimanje s nekoliko skenera spojenih na jedno računalo. Uzimajući u obzir znatnu cijenu samih skenera, ovo se može činiti kao suvišna funkcija, ali upamtimo: i skeneri i Artec softver još uvijek su alati za profesionalnu upotrebu, a za rješavanje mnogih profesionalnih problema, cijena nekoliko skenera može se pokazati biti beznačajna u usporedbi s dodatnim mogućnostima koje se otvaraju.

Senzora također može biti više, a mogu se kombinirati različiti tipovi. Ako govorimo o Asus Xtion/PrimeSense, onda ih može biti do osam, a ako planirate koristiti Kinect, važno je zapamtiti da Microsoft ima vlastita ograničenja na broj istovremeno povezanih uređaja, tako da može spojiti najviše četiri Kinecta za Windows ili jedan Kinect Xbox.

Postoje alati za mjerenja - linearna i geodetska, konstruiranje presjeka objekta i karte udaljenosti između dvije površine, kao i za izradu zabilješki.

I, naravno, moguć je individualni odabir zadanih postavki - od mjernih jedinica do zvučnih upozorenja i boja radnog prostora.

Za Artec skenere postoji uslužni program Diagnostic Tool koji obavlja funkcije korekcije ili kalibracije (ovisno o modelu). Ovo može biti potrebno ako je skener bio izložen udaru ili udaru tijekom rada ili transporta.

Odajemo priznanje autorima korisničkog priručnika: vrlo je detaljan, ali bez pretjeranog “žvakanja” svakog detalja, napisan je potpuno razumljivim jezikom i dobro je ilustriran. Vlasnik samo ne može biti lijen: proučite upute i isprobajte ih u praksi.

Alternative

Kada je u pitanju rad samo s jeftinim senzorima poput Kinecta, uopće nije potrebno koristiti programe poput Artec Studio-a, čija je cijena puno viša od samog senzora. Možete koristiti druge programe, uključujući one koji se distribuiraju besplatno (ponekad uz određena ograničenja) - na primjer, Scenect iz Faroa, Skanect iz ManCTL-a (trenutačno kupljen od strane Occipital Inc), Kinnect Fusion iz Microsofta i drugi.

Da bismo imali s čime usporediti, pokušali smo raditi s ovim programima. Recimo vam ukratko: što plaćamo kada kupujemo Artec Studio, u usporedbi s besplatnim ili shareware softverom.

Microsoft Kinect Fusion

Zapravo, ovo je naziv tehnologije, a među alatima za razvojne programere nalazi se uslužni program temeljen na njoj, Kinect Fusion Explorer. A ovo je upravo uslužni program namijenjen uglavnom za demonstraciju mogućnosti tehnologije, te stoga ne samo da ne sadrži nikakve funkcije za uređivanje, već čak ni njegovo sučelje nije opremljeno barem minimalnom količinom pogodnosti: postoji niz postavki , uključujući razlučivost i prednje-stražnje obrube, a snimanje počinje odmah nakon pokretanja uslužnog programa.


Pretpostavlja se da će objekt biti skeniran u jednoj sesiji, a ako nešto pođe po zlu, morat ćete krenuti ispočetka. A puno toga može “poći po zlu”: ako pomaknete senzor malo brže uz ili oko objekta, pojavljuje se poruka o pogrešci i zahtjev da se senzor vrati na zadnju uspješno registriranu poziciju, što nije uvijek moguće ispuniti.


Završetak postupka je spremanje skenirane slike u STL ili OBJ formatu (tekstura boje nije spremljena). Pregled skeniranja i bilo kakva podešavanja, ručna ili automatska, nisu omogućena.

Stoga se mogućnost korištenja Kinect Fusion Explorera u praksi čini vrlo upitnom. Naglašavamo: ocjenjujemo uslužni program, a ne samu tehnologiju Kinect Fusion.

Uslužni program se distribuira kao dio SDK-a, ali nije bio uključen u paket verzije 1.6 koji smo instalirali za Kinect za rad s Artec Studiom. Morao sam preuzeti i instalirati SDK v.1.7 (sa setom alata za razvojne programere iste verzije). Osim toga, potrebna vam je grafička kartica koja podržava DirectX 11, inače Kinect Fusion Explorer jednostavno neće raditi. Osim toga, rad s drugim senzorima - na primjer, Asus Xtion - teško je moguć; Službene potvrde za to nismo pronašli, no sudeći po samom konceptu SDK-a, prvenstveno po nazivu, popis opreme je vjerojatno ograničen na Kinect modele.

Skanect

Ovo je već osjetno potpuniji program za 3D skeniranje koji podržava rad s različitim senzorima, a pri korištenju modernih NVidia video kartica omogućuje vam korištenje mogućnosti CUDA arhitekture. Još jedna prednost ovog programa je ta što može raditi ne samo pod Windowsima (32- ili 64-bitni), već i pod Mac OS X. Međutim, besplatna verzija Skanecta nije namijenjena samo za nekomercijalnu upotrebu, već ima i neka funkcionalna ograničenja - na primjer, ne možete spremiti modele visoke razlučivosti (iako to nije jako važno za primitivne senzore kao što je Kinect).

Isprobali smo verziju 1.70 za Windows.


Postavke vam omogućuju da postavite ne samo prednje i stražnje granice, već i cijelo kubično područje (veličina se mijenja u koracima od 10 cm); za skeniranje visokih objekata kao što je osoba, visina ovog područja može se udvostručiti.


Možete započeti skeniranje s odgodom (postavljeno u koracima od 1 sekunde), a odbrojavanje će biti prikazano velikim brojevima u prozoru programa - to je upravo ono što nedostaje Artec Studiju.

Skeniranje cijelog objekta mora se obaviti u jednoj sesiji. Postoje pune mogućnosti za pregled skeniranja i neke funkcije automatskog ispravljanja - izglađivanje oštrih kutova, dovršavanje dijelova u nepotpuno skeniranim područjima (na primjer, popunjavanje rupa), kao i uklanjanje malih dijelova i smanjenje broja rubova radi pojednostavljenja modela. Podržane su i teksture boja.

Za preciznije prilagodbe, možete prenijeti skeniranje u vanjski uređivač, a zatim prenijeti rezultat u Skanect, ali to zahtijeva Pro verziju (plaća se).

Značajna prednost ovog programa je jednostavnost učenja, što nam omogućuje da ga preporučimo onima koji rade prve korake u 3D skeniranju. Međutim, trebat će vam znanje engleskog jezika.

Faro softver

Kompleksniji je program Faro Scenect. Nažalost, ne može raditi s Kinect drajverima, koji su instalirani kao dio odgovarajućeg Microsoft SDK-a i neophodni su za Artec Studio, Skanect i, naravno, Kinect Fusion. Scenect će zahtijevati da ih uklonite i instalirate OpenNI upravljačke programe, inače senzor neće biti prepoznat. To može biti zbog činjenice da je program posebno dizajnirana besplatna verzija softvera Faro Scene, dizajnirana za rad s profesionalnim Faro 3D laserskim skenerima.

Uzeli smo vremena za to kako bismo ukratko govorili o ovom programu u verziji 5.2. Da biste primili distribuciju, morate ispuniti obrazac za registraciju, nakon čega će veza za preuzimanje biti poslana na e-mail naveden u njemu.

Program može raditi s Kinect i Asus Xtion Pro Live senzorima (distribucija sadrži za njih potrebne OpenNI upravljačke programe), a za povećanje točnosti mogu se kalibrirati pomoću kalibracijske stranice unaprijed ispisane na pisaču. Istina, izvedivost takvog postupka za tako primitivne senzore nije baš jasna.

Za rad Vam je potrebno računalo sa 64-bitnom verzijom MS Windowsa. Ne postoje posebne distribucije za Mac OS X, au dokumentaciji se ne spominje mogućnost rada pod ovim OS-om. Nema sučelja na ruskom jeziku i nema uputa na ruskom jeziku.

Ovaj program je znatno teži za naučiti od Skanecta - na primjer, morate razumjeti koncepte kao što su skeniranje, oblak skeniranih točaka (scan points cloud), radni prostor (workspace) i projekt (scan project), ali mogućnosti su mnogo šire: objekt je već nema potrebe skenirati u jednoj sesiji; možete raditi s nekoliko skeniranja.


Skeniranje počinje odmah nakon pritiska na odgovarajuću tipku.


Naravno, tu su i napredni alati za gledanje. Podržane su teksture boja, kao i spajanje na njih vanjski sustav koordinate i usporedba s CAD modelima. Postoje i neke mogućnosti uređivanja korištenjem različitih selektora i kistova za odabir.

Ali ne možete dobiti datoteku modela prikladnu za 3D ispis u Skanectu. Za izradu mreže prvo morate spremiti rezultat u jednom od dostupnih formata - na primjer, VRML (*.wrl):


Zatim ga otvorite u programu kao što je MeshLab i upotrijebite ga za stvaranje datoteke u STL ili OBJ formatu.

Dakle, u usporedbi s minimalnom funkcionalnošću Skanecta, a da ne spominjemo primitivni Kinect Fusion Explorer, tada je Scenect u svojim mogućnostima mnogo bliži Artec Studiju, iako je "ideologija" obrade vrlo drugačija. Međutim, Scenect je samo inačica programa Faro Scene, skrojena za dvije vrste jeftinih senzora ograničenih mogućnosti koji uopće nisu namijenjeni profesionalnom radu. Odnosno, ovo je očiti "mamac": osoba koja je provela puno vremena i truda svladavajući zamršenosti Scenecta i odlučila prijeći na rad s 3D skenerima profesionalne klase neizbježno će se prikloniti Faro proizvodima.

Odnosno, već je jasno da su Faro i Artec rivali na tržištu 3D skenera; Nećemo uspoređivati ​​cijene njihovih proizvoda, samo ćemo napomenuti nekoliko točaka. Prvo: šteta je što Artec nema takav "mamac" - za testiranje s pristupačnim senzorima možete koristiti samo 30-dnevnu probnu verziju, što nije uvijek dovoljno. Drugo: proizvodi Artec trenutačno su povoljni u usporedbi s Farom u prisutnosti ne samo dokumentacije na ruskom jeziku i ruskog sučelja u softveru, već i usluge podrške spremne za komunikaciju s korisnicima koji govore ruski, a to je prilično važno pitanje za skupe opreme i skupog softvera.

Zaključak

Programi za 3D skeniranje kao što je Artec Studio trenutno su prilično specifični proizvodi, ako ne i egzotični. Vrlo je malo ljudi koji imaju iskustva u radu na profesionalnoj razini s nekoliko ovih programa i sposobni su napraviti inteligentnu i uravnoteženu usporedbu mogućnosti; Nažalost, mi nismo jedni od njih, pa ćemo se suzdržati od donošenja bilo kakvih zaključaka. Osim jedne stvari, koja je čisto subjektivna: zahvaljujući dostupnosti dobro izrađene dokumentacije i korisničkom sučelju, svladavanje Artec Studija nije nam se činilo nemogućim zadatkom - samo da smo imali vremena i želje.

Nadamo se da ćemo u skoroj budućnosti upoznati čitatelje s drugim Artec proizvodima - skenerima.

Svaki 3D skener na tržištu tijekom rada generira milijune matematičkih linija, koordinata i podataka koje čovjek ne može razumjeti bez posebnog softvera. Program obavlja vrlo složenu količinu posla: prima podatke od skenera, obrađuje ih, ispravlja i modernizira te ih pretvara u prikladan format za ispis. Stoga pri kupnji 3D skenera odmah razmislite o kupnji paketa odgovarajućeg softvera. Cijeli katalog pronaći ćete na stranici https://cybercom.ru/catalog/3d-software/.

Pomoć oko skeniranja

Početno podešavanje skenera, postavljanje osnovnih parametara, primanje primarnih podataka i njihova jednostavna obrada - to rade programi prve runde. Artec Studio se u tom pogledu smatra vodećim. Kompleks je popularan među početnicima jer ima jednostavno i intuitivno sučelje. Međutim, ima široku funkcionalnost koja je dovoljna za rad s bilo kojim uređajem.

Obrada rezultata

Dakle, imate primarni 3D sken objekta s kojim još nije moguće raditi. Prvo, treba ga obraditi. To čine programi drugog kruga koji pretvaraju neobrađene podatke u modele koji se mogu uređivati. Takva rješenja dizajnirao je 3D Systems. Ima nekoliko zanimljivih primjeraka:

  • Geomagic Design X. Program stvara parametarske CAD modele, pretvarajući rezultirajuće snimke u nekoliko sekundi. CAD modeliranje doseže novu razinu.
  • Geomagic za SOLIDWORKS. Kompleks pretvara skenirani objekt u digitalni prototip u čvrstom stanju za naknadni rad u okruženju SolidWorks.
  • Geomagic Wrap. Predstavljeno najjednostavnije i najjeftinije rješenje. Pogodan za one koji ne trebaju rješavati složene proizvodne probleme.

Priprema za tisak

Danas su skeneri neodvojivi od 3D printera. Prvi hvataju fizička svojstva objekata, a potonji prenose poboljšane modele i prototipove u stvarnost. Ali za normalno funkcioniranje potreban im je moćan programski paket. Sljedeće zaslužuje pozornost:

  • Magics RP. Univerzalni program koji radi sa STL formatom. Pomoći će vam da pripremite izradak za tisak, otklonite greške i predložite najbolje rješenje.
  • Mimike. Specijalizirani paket koji je našao primjenu u medicini. Pomaže u obradi podataka s MRI, CT i drugih medicinskih uređaja. Stvara vrlo precizne modele ljudskog tijela za daljnji prijenos liječniku.

Cybercom nudi više informacija o tehnologijama 3D skeniranja, modernim 3D printerima i srodnim softverima. Informacije su dostupne na službenim stranicama


Prilikom prve kupnje, kupac želi dobiti što točnije kopije skeniranih proizvoda. Neki ljudi počnu uspijevati odmah, dok drugi troše puno vremena da postignu željeni rezultat.

Iz osobnog iskustva reći ću da svaki put kad skeniram novi proizvod naiđem na zamke i probleme.

Naravno, kada se pojavi problem, odmah odlazimo na Internet kako bismo pronašli odgovore na svoja pitanja. I u većini slučajeva ih nalazimo, ali, nažalost, vrlo malo se može pronaći na tu temu na internetu. Stoga se rodila ideja da napišem savjete što i kako učiniti da bismo dobili željeni rezultat. Članak će biti zanimljiv i početnicima i iskusnim vlasnicima 3D skenera.

U ovom ćemo članku pogledati 10 savjeta za skeniranje ručnim 3D skenerima. Ovi savjeti bit će relevantni i za jeftine 3D skenere kućne izrade temeljene na Microsoft Kinectu i za ručne 3D skenere koji koštaju do 50 000 USD.

  1. Vrijeme postavljanja: Za dobro skeniranje potrebno je dosta vremena. Ne uključuje samo vrijeme izravnog skeniranja. Budite spremni potrošiti puno vremena na postavljanje okruženja predmeta koji se skenira i postavljanje opreme.
  2. Duljina kabela: Ručni skeneri opremljeni su kabelima za spajanje na računalo ili prijenosno računalo. Prije početka skeniranja, poželjno je uzeti u obzir duljinu kabela kako biste mogli skenirati proizvod iz svih kutova.
  3. Povratne informacije: Za razliku od stacionarnih 3D skenera, ručni zahtijevaju stalnu povratnu informaciju. Stoga prije početka skeniranja provjerite nalazi li se monitor u vašem vidnom polju.
  4. Dopuštenje: Neki ručni 3D skeneri, osobito oni skupi, nude konfiguriranje opcija skeniranja prije skeniranja. A prirodna želja bila bi izlagati visoka rezolucija. Ali u ovom slučaju, pokreti skenera trebali bi biti vrlo spori. To može biti teško jer je skener težak. Za početak, bolje je odrediti koja je razlučivost potrebna; možda vam ne treba najveća.
  5. Kutovi i podrezivanja: Prije skeniranja, analizirajte proizvod na kutove i udubljenja koji mogu biti problematični prilikom skeniranja. Unaprijed razmislite o putu skenera kako biste ih uhvatili i dobro skenirali
  6. Pozadina: Neki 3D skeneri zahtijevaju pozadinu s uzorkom za određivanje položaja skenera u odnosu na objekt. To je lako postići. Trebali biste pokušati izbjeći "monotone" pozadine ili koristiti druge objekte u sceni. No potrebno je izbjegavati pokretne objekte u sceni jer to može zbuniti skener.
  7. Strani materijali: Provjerite nema stranih tijela na objektu koji se skenira. Neće ometati skeniranje, ali mogu zakomplicirati proces obrade skeniranja jer će ih trebati ukloniti.
  8. podrška: Neki objekti mogu imati podreze koji se ne mogu skenirati bez podizanja predmeta. Ako podignete proizvod, tada će se proces skeniranja prekinuti i sve će morati početi ispočetka. U početku pogledajte nosač na koji ćete postaviti proizvod i odakle možete „dohvatiti“ sve elemente objekta.
  9. Boja i osvjetljenje: Neki 3D skeneri hvataju boju i teksturu objekta. Ali pravu boju možete postići samo ako koristite ispravno osvjetljenje za subjekt. Prirodno svjetlo je najbolje. Ali 3D skeniranje se također izvodi u zatvorenom prostoru. Stoga morate voditi računa da objekt bude ravnomjerno osvijetljen sa svih strana. Ako je osvjetljenje neravnomjerno, neosvijetljena strana će izgledati mutno u usporedbi s osvijetljenom stranom.
  10. Čišćenje: Nakon što je skeniranje završeno, morat ćete pretvoriti skenirani u 3D model. Neke tvrtke isporučuju svoj softver za obradu zajedno s 3D skenerom. U ovom slučaju, program će učiniti sve za vas. Ali možda ćete to morati učiniti pomoću vlastitog softvera koji imate. Zatim ćete morati popuniti rupe, zagladiti površine i pojednostaviti složenu mrežu objekata.

Nadamo se da će vam ovi savjeti pomoći.

Pri započinjanju pregleda softvera za 3D modeliranje i projektiranje potrebno je istaknuti dva globalna zadatka koja on želi riješiti:

  • obrada podataka 3D skeniranja i modeliranja;
  • priprema modela za 3D ispis.

U ovom članku ćemo pogledati glavne funkcionalnost i prednosti softverskih proizvoda predstavljenih na rusko tržište od strane iQB Technologies.

I. Softver za obradu podataka 3D skeniranja

Važno je razumjeti da je sam proces skeniranja samo prva faza rada, to je jednostavno prikupljanje "sirovih" informacija. Da bismo dobili konačni rezultat, moramo obraditi podatke skeniranja pomoću specijaliziranog softvera.

Svrha ove vrste softvera je stvaranje virtualne trodimenzionalne kopije fizičkog objekta za njegovu kasniju upotrebu u sustavima računalno potpomognutog projektiranja, tehnološke pripreme proizvodnje i inženjerske analize (CAD/CAM/CAE).

Nakon završetka skeniranja primljeni podaci se obrađuju u programskim proizvodima. 3D skeneri predstavljaju podatke kao oblak točaka, a moderni modeli predstavljaju podatke kao poligonalne modele (točke koje su spojene pomoću triangulacije). Pomoću softvera možete eliminirati pogreške u skeniranom modelu, izraditi skup NURBS površina, dizajnirati cjelovite parametarske čvrste modele, analizirati moguće promjene i pogreške, provesti istraživanja, komparativna analiza te kontrolu veličine i kvalitete fizičkog objekta.

Rezultati 3D skeniranja i izrade CAD modela u softveru Geomagic Design X

3D skeniranje i sukladno tome obrada primljenih podataka rješava sljedeće probleme:

  • kontrola geometrije (uključujući geometrijsku kontrolu tijekom rada za mjerenje trošenja, ulaznu i izlaznu kontrolu proizvoda);
  • obrnuti inženjering (za obnavljanje i/ili optimiziranje oblika objekta, obrnuti inženjering i konstrukcija CAD modela);
  • za rekonstrukciju ili ponovni razvoj zgrada, građevina, objekata;
  • provjera naplate;
  • stvaranje digitalnih arhiva.

U proizvodnji se 3D skeniranje prvenstveno koristi za reverzni inženjering i kontrolu geometrije.

  • dostupnost makro skripti za automatizaciju procesa;
  • najlakši način za spremanje i pretvaranje teksture i površinske teksture, uključujući u kartu teksture;
  • inovativna mogućnost pretvaranja uvijenih površina u ravne za njihovo mjerenje, modeliranje teksture i teksture, stvaranje 2D skica;
  • jednostavan i brz način za izradu 3D modela za ispis iz regije točaka;
  • Podržava sve XYZ/ASCII 3D digitalizatore, kamere i skenere i obrađuje uređene i neuređene podatke o površini i volumenu.

Geomagic Control X: snažan softver za kontrolu geometrije

Fleksibilan softverski proizvod za prepoznavanje i rješavanje problema kontrole kvalitete, koji nudi intuitivne alate za mjerenje, upravljanje i analizu bogate značajkama.

Neposredna zadaća softvera je usporediti podatke operativnog proizvoda s referentnim modelom i sastaviti iscrpna izvješća u prikladnom formatu. Proces izvješćivanja može se automatizirati, a dobiveni podaci mogu se lako razmjenjivati ​​sa svim sudionicima projekta. Control X može značajno poboljšati performanse postrojenja kada se provodi kontrola kvalitete proizvoda.

Kontrola X je:

  • sposobnost usporedbe dobivenih podataka sa standardnim i drugim podacima;
  • kontrola i analiza primljenih informacija u usporedbi sa standardnim i drugim podacima;
  • prilagodljiva izvješća za preuzimanje, s mogućnošću automatizirane kontrole;
  • podrška za podatke dobivene ne samo pomoću 3D skeniranja, već i na druge načine;
  • podrška velika količina formati, koji vam omogućuju kontrolu i analizu podataka iz različitih izvora;
  • intuitivno sučelje.

Geomagic Design X: nove mogućnosti za rad u CAD-u

Najopsežniji dostupan softver za obrnuti inženjering, od podataka 3D skeniranja do stvaranja CAD čvrstog modela.

  • sposobnost izrade stabla za konstruiranje CAD dijela u najčešćim međunarodnim CAD sustavima;
  • rekreiranje povijesti konstrukcije CAD dijela u najnaprednijim CAD sustavima;
  • brza rekonstrukcija modela iz skeniranih podataka;
  • niz alata i algoritama za obradu podataka.

Geomagic za SolidWorks: brzi put od fizičkog objekta do CAD radnog okruženja

Još jedno softversko rješenje za obrnuti inženjering sa širokim rasponom funkcija. To je skup softverskih alata koji pruža napredne mogućnosti za korištenje oblaka točaka i poligona u procesu projektiranja. To je dodatak koji je kompatibilan s popularnim modelima 3D skenera i podržava uvoz standardnih formata datoteka za točke i poligone.

Geomagic za SolidWorks je:

  • brza automatizirana obrada oblaka točaka;
  • moćni alati za poravnanje;
  • automatska površinska obrada;
  • formiranje poprečnih presjeka mreža;
  • 3D usporedba s početnom analizom odstupanja;
  • kontrola odstupanja u svim fazama projektiranja;
  • izrada visokokvalitetnih čvrstih modela;
  • integracija s industrijskim 3D skenerima za izravni rad skenera u SolidWorksu, uključujući FARO, Hexagon, Nikon, Vialux i Capture from 3D Systems;
  • prijateljsko, intuitivno sučelje.

Creaform 3D skeneri: sve je već uključeno

Za razliku od drugih proizvođača 3D skenera, isporučuje svoje uređaje s potpuno integriranim softverom VXelements, a moduli VXModel i VXInspect mogu se kupiti zasebno.

  1. VXelementi– univerzalna platforma koja objedinjuje sve bitne elemente i alate u jednostavnom i optimiziranom radnom okruženju prilagođenom korisniku.
  2. VXmodel– Softver za obrnuti inženjering. Pretvara podatke 3D skeniranja za korištenje u svim uobičajenim CAD ili .
  3. VXinspect– softver za kontrolu kvalitete.

II. Softver za pripremu modela za 3D ispis

Materialize Magics: 3D modeliranje temeljeno na CAD i 3D skeniranim podacima

Univerzalno rješenje nudi tvrtka koja je razvila softverski proizvod posebno za profesionalce u aditivnoj proizvodnji magije. Omogućuje vam brzo i precizno stvaranje pojedinačnih slojeva komponenti na temelju 3D CAD podataka ili podataka 3D skeniranja. Magics pruža cijeli ciklus - od uvoza podataka (u STL i drugim formatima) i analize kvalitete do podrške kreiranju, pripremi platforme i naknadnoj obradi.

Prednosti softvera Materialize Magics:

  • brzina, optimizacija i visoka pouzdanost svih procesa;
  • skup praktičnih i učinkovitih rješenja za pripremu platformi, izgradnju podrške za korištenje bilo kojeg;
  • Široka funkcionalnost za uređivanje modela (dodavanje logotipa, tekstura, slika);
  • sposobnost izrade složenih rezova (na primjer, s ugrađenim spojnim klinovima), Booleovih operacija itd.;
  • prisutnost opsežne knjižnice za gotovo sve modele opreme s propisanim i prilagodljivim parametrima;
  • analiza i korekcija modela (brza korekcija, priprema i optimizacija poligonalne mreže uz najbolje očuvanje teksture, boje i kvalitete, analiza mogućih problema);
  • širok raspon alata za provođenje poslovnih procesa aditivne proizvodnje;
  • intuitivno, lako prilagodljivo sučelje s tehničkom podrškom programera na ruskom jeziku.

Što je uključeno u Magics

  1. Osnovni modul RP. Ima širok raspon posebnih funkcija za uređivanje modela i radi s velikim brojem uvezenih formata datoteka. Brzo, točno i geometrijski ispravlja pogreške u preuzetim datotekama. Čuva izvornu boju, teksture i teksture objekata nakon "liječenja" preuzetih datoteka, ovisno o postavkama. Prikladno konfigurira procese u svim fazama pripreme za ispis.
  2. 12 dodatnih modula obavljati specifične funkcije. Na primjer, Magics Import Module vam omogućuje uvoz mnogo različitih formata; Magics Structures Module vam omogućuje dizajn i ispis staničnih struktura i slojeva; Magics Slice Module koristi se za prijenos objekata na razini sloja dijelova u CLI, F&S, SLC, SSL formatima; Volume Support Module i Tree Support Module su skupovi nosača, i tako dalje.
  3. Odvojeni 3-matic osnovni modul dizajniran za modeliranje dijelova u STL formatu (standardna triangulacija). Omogućuje izvođenje topološke optimizacije na razini mikrostrukture, uključujući korištenje mnogih CAE programa.