اسکنر سه بعدی را خودتان با دو دوربین انجام دهید. نحوه عملکرد عکسبرداری سه بعدی

چند سال پیش، با مقاله ای در Habré در مورد یک اسکنر سه بعدی به قیمت 30 دلار مواجه شدم، و این موضوع بسیار برایم جالب بود، اگرچه به سرعت متوجه شدم که 30 دلار برای اسکن با کیفیت بالا قابل بحث نیست.

اما مزیت اصلی که من از مقاله حذف کردم، برنامه اسکن David-3D است که در واقع یک کتابچه راهنمای خوب به زبان روسی دارد و مهمتر از همه، خرید مجوز آخرین چیزی است که لازم است، زیرا نسخه رایگان فقط به ذخیره سازی محدود می شود. اسکن نتیجه همه چیزهای دیگر به طور کامل کار می کنند، به این معنی که می توانید برنامه، تنظیمات و سخت افزار خود را هر چقدر که دوست دارید آزمایش کنید. و اگر به نتیجه با دقت بالا نیاز ندارید، می توانید بدون خرید مجوز انجام دهید.

من به دقت نیاز داشتم، زیرا اصلی‌ترین چیزی که می‌خواستم اسکن کنم، مینیاتورهای بازی تخته‌ای Warhammer بود (تا بتوانم آنها را همانطور که می‌خواهم تغییر دهم و چاپ کنم :)). قد این "سربازان" تنها 3 سانتی متر است، اما این مانع از جزئیات زیاد آنها نمی شود.

اگر نیازی به عکاسی از چنین اشیاء کوچکی ندارید، نیاز به تجهیزات شما کمتر خواهد بود، به این معنی که مونتاژ یک اسکنر مشابه برای خود بسیار آسان تر خواهد بود.

اصل عملکرد برنامه، و بر این اساس اسکن، به خوبی در مقاله پیوند داده شده در بالا توضیح داده شده است (من فکر می کنم لازم نیست این را تکرار کنید). بهتر است ابتدا آن مقاله را بخوانید، زیرا این مقاله به نوعی ادامه منطقی آن خواهد بود.

اما بیایید به ترتیب شروع کنیم. آنچه برای امتحان اسکن سه بعدی در خانه نیاز دارید:
1 - پروژکتور
2 – دوربین تحت وب

این همه است، لیست کوتاه به طرز شگفت انگیزی خوب بود. با این حال، اگر می‌خواهید اسکن‌های بسیار دقیق و باکیفیت دریافت کنید، باید تغییراتی دستی انجام دهید. البته این کار را نمی توان بدون هزینه های اضافی انجام داد، اما در نهایت باز هم هزینه کمتری نسبت به خرید هر یک از اسکنرهای سه بعدی تجاری موجود خواهد داشت و کیفیت نتیجه را می توان بسیار بهتر به دست آورد.

حالا به ترتیب و با جزئیات.

پروژکتور.

من، مانند نویسنده مقاله قبلی، اولین آزمایش های اسکن خود را با اشاره گر لیزری شروع کردم، اما آنها بلافاصله نشان دادند که این روش چقدر ناخوشایند است. در اینجا چندین معایب وجود دارد:
- عدم امکان به دست آوردن تیر با خط به اندازه کافی نازک. علاوه بر این، هنگامی که اشاره گر را می چرخانید، فاصله لنز تا جسم تغییر می کند، به این معنی که فوکوس از بین می رود.
– اگر نیاز به اسکن منظم دارید، چرخاندن نشانگر لیزری با دقت و صافی کافی به صورت دستی بسیار دشوار و حتی خسته کننده است – هنگام استفاده طولانی مدت، عقربه ها ابزار پایداری نیستند.
– باید در تاریکی اسکن کنید تا فقط خط لیزر قابل مشاهده باشد و نه بیشتر.

و اگر باز هم می توان با ایجاد یک مکانیسم چرخشی خاص با عیب دوم مقابله کرد (اگرچه این دیگر کار ساده ای نیست، در هر صورت، این کار را نمی توان در 5 دقیقه روی زانو انجام داد)، پس از شر اولین عیب خلاص شوید. گران تر است.

وقتی همه اینها را فهمیدم، تصمیم گرفتم با استفاده از پروژکتور اسکن کنم، که برای آن یک مدل ساده از یکی از دوستانم قرض گرفتم.

در اینجا باید یک توضیح کوچک ارائه شود - در مقاله آخر نویسنده به امکان اسکن با استفاده از پروژکتور اشاره کرد، اگرچه این پیشنهاد به نظر من بسیار عجیب بود -

یک پروژکتور با یک لامپ قدرتمند مناسب است که نور آن باید از طریق یک شکاف باریک به جسم مورد اسکن هدایت شود.

شاید در نسخه های قبلی برنامه این تنها گزینه بود، اما در نسخه 3 که من با آن آزمایش کردم، از پروژکتور بسیار بهتر استفاده می شد، زیرا ... قابلیتی به نام اسکن نور ساختاریافته (SLS) وجود دارد. برخلاف اسکن لیزری، پروژکتور بلافاصله شبکه‌ای از خطوط عمودی و افقی با ضخامت‌های متفاوت را بر روی جسم پخش می‌کند، که زمان اسکن را با یک مرتبه بزرگی کاهش می‌دهد و به شما امکان می‌دهد به طور خودکار بافت رنگی شی را ثبت کنید. خوب، با فوکوس خوب، یک خط با عرض 1 پیکسل بسیار نازکتر از چیزی است که می توان از یک نشانگر لیزری ارزان قیمت بدست آورد.

متأسفانه، من هیچ عکسی از آن آزمایش های اول نگرفتم، و چیز زیادی برای عکاسی وجود نداشت - یک پروژکتور روی میز بود، یک وب کم در کنار آن، همه چیز در یک جهت به نظر می رسید :) با این حال، حتی این ساده ترین طراحی نشان داد که این گزینه هم از نظر سرعت اسکن و هم از نظر کیفیت بسیار ارجحیت دارد. سپس تصمیم گرفتم برای خودم پروژکتوری برای این اهداف بخرم.

معیار انتخاب پروژکتور ساده بود - وضوح بالاتر، قیمت و اندازه کوچکتر :)
انتخاب روی IconBit Tbright x100 - یک پروژکتور LED فوق العاده فشرده DLP با وضوح 1080 - در آن زمان به نظرم رسید که نمی توانید چیزی بهتر از این را تصور کنید، اما همانطور که بعدا مشخص شد، من اشتباه کردم، اگرچه با آن کار می کردم. آن، من تجربیات جالب زیادی کسب کردم.

اولین مشکلی که هنگام اسکن یک شی کوچک با پروژکتور ایجاد می شود این است که برای بهترین نتیجه، اندازه شبکه پیش بینی شده باید تقریباً با اندازه جسم مورد اسکن مطابقت داشته باشد. این پروژکتور به دست آوردن کوچکترین مورب صفحه نمایش در نزدیکترین فوکوس - تقریباً 22 سانتی متر امکان پذیر است. شما موافقید که در برابر چنین پس زمینه ای، یک مینیاتوری با ارتفاع 3 سانتی متر از مفهوم "ابعاد تقریباً مساوی" فاصله دارد. پاسخ در انجمن رسمی پیدا شد - در چنین مواردی، افراد برای عکاسی ماکرو لنزهای دوربین را روی پروژکتور نصب می کنند. با توجه به اندازه کوچک لنز پروژکتور، لنزهای marumi با قطر نخ 34 میلی متر را انتخاب کردم.

با استفاده از دو کیت از این دست، ما موفق شدیم یک صفحه نمایش پروژکتوری با قطری در حدود 3 سانتی متر بدست آوریم که برای ساخت اولین میکرواسکن من کاملاً کافی بود -

این یک اسکن واحد است، به همین دلیل است که در مدل "سوراخ"، لبه های پاره شده و غیره وجود دارد. با چرخاندن سکه و اسکن کردن از زوایای مختلف، می توانید چندین اسکن از این دست را دریافت کنید که متعاقباً در یک شی ترکیب می شوند (خود برنامه اسکن به شما امکان می دهد اسکن های مختلف را به درستی ترکیب کنید، آنها را به هم بپیچید و آنها را به عنوان یک شی ذخیره کنید). در طول فرآیند دوخت، شکل جسم نیز اصلاح می شود. اما ذخیره نتایج چنین دوختی تنها پس از خرید مجوز امکان پذیر است.

و اکنون زمان اولین چیزی است که برای اسکن مورد نیاز نیست، اما با آن این روند بسیار راحت تر است - این یک پایه برای یک پروژکتور با دوربین است. خود فرآیند کالیبراسیون نه تنها برای شناسایی پارامترهای تجهیزات توسط برنامه لازم است - نرم افزار باید موقعیت نسبی دوربین و پروژکتور را نیز محاسبه کند. در حین کار، تغییر آنها مجاز نیست (و همچنین تغییر فوکوس دوربین)، به این معنی که همه چیز باید به طور محکم ثابت شود، زیرا تعداد اسکن ها می تواند حتی برای یک جسم زیاد باشد.

در صفحه اصلی دیوید سیستم مشابهی به تصویر کشیده شده است - هیچ چیز پیچیده ای نیست و پس از نگاهی به انجمن و مشاهده اینکه چگونه افراد مختلف آن را برای خود سازماندهی می کنند، متوجه شدم که در اینجا به هیچ چیز پیچیده ای نیاز نیست.

برای این منظور، ما از یک مانیتور LCD سوخته و پلکسی گلاس روی آن ایستاده و این طرح را همانطور که در نسخه اول به نظر می رسید، بریده و چسباندیم.

یک پایه برای نصب لنزهای مختلف به پایه پروژکتور متصل شده بود که امکان تغییر مورب صفحه و اسکن اشیاء با اندازه های مختلف را فراهم می کرد.
همچنین لازم به ذکر است که برای اسکن با استفاده از پروژکتور نیازی نیست که پانل های کالیبراسیون دائما در معرض دید باشند. پس از اتمام کالیبراسیون، می توان آنها را حذف کرد. این به شما امکان می دهد نصب را کالیبره کنید، به راحتی آن را حمل کنید، آن را جابجا کنید و غیره.
یعنی می توانید از یک قالب کالیبراسیون بزرگ برای انجام کالیبراسیون روی دیوارهای خانه استفاده کنید و سپس با این پایه و لپ تاپ به بیرون بروید و مثلا ماشین خود را اسکن کنید. یک الگوی کوچکتر برداشتیم، چند لنز اضافه کردیم و آماده اسکن جواهرات بودیم.

اخیراً این شرکت یک کیت اسکن بهبود یافته منتشر کرده است ، اکنون این پایه بسیار جدی تر است و جالب تر به نظر می رسد -

در مورد من، با توجه به هزینه مجوز برای برنامه حدود 500 دلار است (اخیراً قیمت را افزایش دادند)، پرداخت بیش از 2000 یورو برای چنین مجموعه ای کاملاً موجه نیست؛ مونتاژ چنین چیزی برای خودتان سخت نیست و بسیار زیاد است. ارزان تر

بیایید به پروژکتور برگردیم. همانطور که مشخص شد، این پروژکتور یک ایراد مهم برای استفاده در اسکنر داشت، یعنی وضوح اصلی آن (854*480). و اگر همان چیزی را در خروجی تولید می کرد، همه چیز خوب بود، اما افسوس - تصویر به وضوح استاندارد (مانند 1024 * 768) تبدیل شد، و در نتیجه، یک خط به عرض یک پیکسل در قسمت های مختلف روشن تر بود. صفحه‌نمایش، جایی که -گاهی کم‌رنگ‌تر، گاهی باریک‌تر، گاهی عریض‌تر... همه این‌ها بر کیفیت اسکن تأثیر منفی گذاشت و خود را به شکل موج‌ها و راه‌راه‌ها در مدل حاصل نشان داد.
در آن زمان، من قبلاً در مورد خرید یک پروژکتور برای چاپگر سه بعدی استریولیتوگرافی (http://geektimes.ru/post/245590/) فکر می کردم. پس از بررسی چندین گزینه، به مدل Acer P1500 بسنده کردم، زیرا ... برای استفاده در چاپگر نیازی به هیچ گونه تغییری نیست (این پروژکتور بدون هیچ لنز قادر به ایجاد تصویری متمرکز بر روی صفحه نمایش تقریباً 4*7 سانتی متری است). این بدان معنی است که برای یک اسکنر عالی است. علاوه بر این، وضوح واقعی 1920*1080 دارد. و اینطور هم شد، من هنوز از این پروژکتور استفاده می کنم و از نتایج کاملا راضی هستم.

دوربین.

معیارهای من برای انتخاب دوربین مانند انتخاب پروژکتور بود. بعد از خرید، روی لاجیتک C615 مستقر شدم. اسکن سکه دقیقا از روی آن و بدون هیچ تغییری انجام شده است. اما وقتی سعی کردم شکل را اسکن کنم، با مشکلی به نام «عمق میدان» مواجه شدم. هنگامی که جسم بسیار کوچک است، در واقع ما عکاسی ماکرو دریافت می کنیم، و وضوح در طول چنین عکسبرداری تنها در یک بخش کوچک، به معنای واقعی کلمه فقط چند میلی متر به دست می آید (به همین دلیل است که سکه به خوبی اسکن شد - نقش برجسته به خوبی در داخل عکس قرار می گیرد. ناحیه وضوح). تصمیم گرفته شد که دوربین را برای یک لنز متفاوت بازسازی کنیم. چندین لنز مختلف برای آزمایش از Ebay سفارش داده شد و یک محفظه جدید برای برد دوربین بریده شد. نقشه اینجوری بود

نتیجه نهایی کمی متفاوت بود

فکر می کنم ایده اصلی روشن است. و اکنون در Thingiverse و در انجمن برنامه می توانید stl را برای چاپ محفظه برای انواع مختلف وب کم دانلود کنید.

لنز استاندارد باید از روی برد دوربین خارج می شد و همانطور که بعدا مشخص شد فیلتر IR نیز به همراه آن حذف شد، پس در این مورد دقت کنید. سپس فیلتر برای استفاده با سایر لنزها مفید خواهد بود، اگرچه می توانید آنها را جداگانه خریداری کنید - قیمت آن ناچیز است.

بنابراین، من این مجموعه از لنزها را دارم.

در حالی که منتظر رسیدن لنزها بودم، در حال خواندن انجمن های مختلف عکاسی بودم. در حین بررسی موضوع عمق میدان متوجه شدم که با بستن بیشتر دیافراگم لنز می توان آن را افزایش داد. این بدان معناست که لنزی مورد نیاز است که قابلیت تنظیم دیافراگم را داشته باشد (افسوس که در بین سفارش‌داده‌ها، همه این قابلیت را نداشتند، اما خوشبختانه برای من به یکی از آنها برخورد کردم). به طور کلی، برای بهبود دوربین خود، بهتر است از یک لنز وریفوکال با زوم و دیافراگم قابل تنظیم استفاده کنید. در عمل، همه چیز همانطور که در تئوری بود معلوم شد - با بستن دیافراگم، افزایش عمق میدان بلافاصله قابل مشاهده بود، که اسکن اشیاء حجیم اما کوچک را ممکن می کرد.

لنز اصلی که من استفاده می کنم روی دوربین در عکس بالا نصب شده است. دومی، با دیافراگم قابل تنظیم، بزرگترین در مرکز است. من از آن برای اشیاء بسیار کوچک استفاده می کنم. بقیه دیافراگم ندارند ، بنابراین من از آنها استفاده نمی کنم - معلوم شد که این دو کاملاً کافی هستند.

اکنون برنامه‌ها یا یافتن یک وب‌کم با وضوح بالاتر (کیفیت و جزئیات اسکن‌ها مستقیماً به وضوح دوربین بستگی دارد)، یا سعی کنید از نوعی دوربین دیجیتال با قابلیت فیلم‌برداری برای این اهداف استفاده کنید - معمولاً می توانید وضوح بسیار بالاتری با آنها داشته باشید و لنزها بهتر هستند.

در واقع، من می توانستم همین جا تمام کنم - فکر می کنم همه چیز را به شما گفتم. من همچنین فکر می کردم که این پایان مونتاژ اسکنر است، اما هر چه بیشتر در جنگل ... در حین مطالعه انجمن این برنامه، اغلب با طرح های مختلفی از میزهای چرخشی برخورد کردم - خوشبختانه نرم افزار به شما امکان می دهد فرآیند اسکن را خودکار کنید. . پس از یک بار اسکن، فرمانی به پورت com ارسال می شود، صفحه گردان می چرخد ​​و شی را با تعداد درجه مشخصی می چرخاند و دستوری را برای اسکن بعدی می دهد. در نتیجه، با یک کلیک ماوس، ما اسکن های دایره ای از شی را داریم - به نظر می رسد، دیگر چه چیزی می خواهید؟ من این سیستم را با علاقه امتحان کردم، اما افسوس که این روش را اصلا دوست نداشتم و چند دلیل برای این وجود دارد.

1 - اگر جسم دارای شکل پیچیده ای باشد، چرخاندن آن به سادگی کافی نیست - همچنین باید آن را در جهات مختلف کج کنید تا دوربین با پروژکتور بتواند به تمام فرورفتگی ها و سایر مکان های صعب العبور برسد.
2- حتی اگر چنین مکان هایی وجود نداشته باشد و با احتساب تمام اسکن های انجام شده، قسمتی از جسم که در اسکن قرار نگرفته باشد باقی نماند، صحت اسکن همچنان باقی است.

بیایید بگوییم که بخشی از مدل در یکی از اسکن ها عالی بود. اما این بدان معنا نیست که در تمام اسکن هایی که این قسمت در آن گنجانده شده است، ایده آل نیز به نظر می رسد و هنگام دوخت اسکن از زوایای مختلف، نتیجه متوسط ​​​​می شود که نمی تواند دلگرم کننده باشد. این برنامه به شما امکان می دهد اسکن های به دست آمده را کمی ویرایش کنید (می توانید قسمت های غیر ضروری را جدا کنید). اگر مدل را 20 درجه بچرخانیم، به این معنی است که پس از یک چرخش کامل، 18 اسکن خواهیم داشت، ممکن است قطعه مورد نیاز در نیمی از آنها وجود داشته باشد، بنابراین برای اینکه بهترین نتیجه را به جا بگذاریم، باید حذف کنیم. این قطعه از 8 اسکن... و این گونه قطعات با پیچیده می تواند مدل های زیادی داشته باشد؛ در نتیجه تقریباً نیمی از هر اسکن قطع می شود که بسیار کار بر و زمان بر است.

در عوض، بهتر است بلافاصله پس از اولین اسکن، نواحی اطراف را اسکن کرده و نتیجه را بررسی کنید. به محض اینکه یک قطعه آماده شد، به سراغ اسکن قطعه بعدی می رویم و به همین ترتیب تا زمانی که کل مدل به حالت کامل برسد. این روش در زمان کمتری نتایج بهتری به همراه دارد.

اما سوال راحتی مطرح می شود. موافقم، تلاش برای چرخاندن دستی یک شی، نه به آن، بلکه به مانیتور - برای کنترل آنچه که با لنز برخورد می کند بدون تغییر فاصله از دوربین و پروژکتور (به منظور از دست دادن فوکوس) ناخوشایند است. . در حین تعادل مشابه دیگر، من به طور تصادفی دوربین را لمس کردم که بر این اساس کل کالیبراسیون را از بین برد و کل فرآیند باید از نو شروع می شد. من قاطعانه از این چیدمان خوشم نیامد و پس از مدتی فکر کردن، طرحی برای چنین ساختاری ارائه کردم (که همانطور که می دانید، متعاقباً مونتاژ کردم).

این یک صفحه گردان به معنای معمول کلمه نیست. به لطف این طراحی، من نه تنها می توانم مدل را بچرخانم، بلکه آن را در صورت نیاز کج کنم. در این حالت، مرکز مدل در صفحه فوکوس باقی می‌ماند، اما حتی اگر نه، می‌توانید پایه را با مدل به جلو و عقب ببرید.

همه اینها روی یک آردوینو مونتاژ شد، یک برنامه کنترل کوچک نوشته شد، و در نتیجه، اکنون مجبور نیستم هنگام اسکن از رایانه بلند شوم - با استفاده از برنامه، موقعیت شیء در حال اسکن را تغییر می دهم و در همان زمان، همانجا در پنجره دوربین، بهینه را برای زاویه اسکن انتخاب می کنم

احشاء

امکان اسکن خودکار و همچنین اسکن نه تنها به صورت دایره ای، بلکه با شیب های 45 درجه در یک جهت یا جهت دیگر را در برنامه گنجانده ام که سه برابر بیشتر اسکن می کند. با این حال، در پایان، من هنوز از این فرصت استفاده نمی کنم - خیلی ناخوشایند است که انبوه اسکن های حاصل را مرتب کنم و آنها را از قطعات ناموفق تمیز کنم.

همچنین لازم به ذکر است که برخی از تفاوت های ظریف اسکن.
1- اسکن سطوح براق و آینه ای غیرممکن است. نور آنها منعکس می شود یا چنان تابش می دهد که برنامه نمی تواند خط را به درستی تشخیص دهد. اگر نیاز به اسکن چنین جسمی وجود داشته باشد، چنین قطعاتی باید با چیزی (رنگ قابل شستشو، نوار کاغذی و غیره) پوشانده شوند.
2- اسکن اشیاء یکنواخت راحت تر است، زیرا هنگام تنظیم دوربین روی رنگ روشن، روشنایی پروژکتور زیاد تنظیم نمی شود، نوردهی کم است و غیره. و یک شی با رنگ تیره به روشنایی بیشتری نیاز دارد، بنابراین اگر یک شی چند رنگ دارید، قسمت های مختلف آن به تنظیمات مختلفی نیاز دارند تا بهترین نتیجه را دریافت کنید. در اینجا نیز استفاده از اسکن شی به صورت قطعات راحت تر است.
3- اگر می خواهید فوراً یک بافت رنگی دریافت کنید، به خاطر داشته باشید که تنظیمات دوربین و پروژکتور برای اسکن روی تنظیمات حذف بافت تأثیری ندارد (اسکن به طور کلی در حالت سیاه و سفید انجام می شود) بنابراین با آن بازی کنید. تنظیمات در حالت بافت به همان روشی که در حالت اسکن انجام می دهید.

روند اسکن من اکنون به این صورت است:
- فوکوس کردن پروژکتور و دوربین

نور پروژکتور خیلی روشن است و شبکه نمایش داده شده در عکس قابل مشاهده نیست، اما در اینجا نمای دوربین در برنامه است.

کالیبراسیون اسکنر

زاویه کالیبراسیون از صفحات فلزی ساخته شده بود و قالب های کالیبراسیون با اندازه های مختلف بر روی کاغذ مغناطیسی چاپ می شد - به این ترتیب می توانید خیلی سریع اندازه های مختلف اشیاء را که اسکن می شوند تنظیم کنید.

در برنامه مشاهده کنید

توصیه می شود که زاویه ترکیبی بین پروژکتور و پرتو دوربین حدود 20 درجه باشد. به همین دلیل است که از این پایه استفاده می شود - هنگام اسکن اشیاء بزرگ (مثلاً یک شخص)، دوربین باید بسیار دورتر از پروژکتور قرار گیرد، اما در اینجا آنها نزدیک من ایستاده اند. مکان دوربین نسبت به پروژکتور می تواند فقط عمودی یا فقط افقی باشد - بسته به هندسه جسم. در این حالت محل مورب (13 درجه عمودی و 36 درجه افقی) است.

نتایج اسکن از زوایای مختلف است. این اسکن‌ها قبلاً تمیز شده‌اند، یعنی. تمام قطعات ناموفق و غیر ضروری (پایه فیگور، پایه موجود در قاب) حذف شدند.

ترکیب اسکن ها برای ادغام بعدی در یک شی

با توجه به این واقعیت که هر اسکن رنگ خاص خود را دارد، کنترل تراز صحیح راحت است.

خوب، پس از ترکیب اسکن ها از زوایای مختلف، مدل های زیر را دریافت می کنیم:

مینیاتور بورومیر از ارباب حلقه ها.

هنگام اسکن یک شیء چند رنگ، نتیجه کمی بدتر است، مگر اینکه بیش از حد اذیت شوید. اما شما می توانید بلافاصله یک شی با بافت را دریافت کنید :)

مدل های اصلی

در گالری آثار کاربر در وب‌سایت توسعه‌دهنده (http://www.david-3d.com/en/news&community/usergallery) می‌توانید اسکن‌های جالب‌تری پیدا کنید، افراد حتی اثر انگشت را اسکن می‌کنند. و حتی اسکن هایی از همان مینیاتورها از Warhammer وجود دارد

در خاتمه می‌خواهم بگویم که مهم نیست از چه سخت‌افزاری استفاده می‌کنید، هر چقدر هم که یک اسکنر سه بعدی گران بخرید، نوشدارویی برای چاپ هر چیزی نیست. البته از نظر تئوری، می‌توانید شی حاصل را به یک اسلایسر بفرستید و آن را چاپ کنید، اما دلایل متعددی وجود دارد که چرا نباید این کار را انجام دهید، و در هر صورت ارزش مطالعه بسته‌های گرافیکی سه بعدی را دارد.

1 - اسکن های به دست آمده با کیفیت اسکن خوب (و ما می خواهیم بهترین کیفیت را دریافت کنیم)، دارای چند ضلعی های زیادی است. نه حتی نه خیلیبسیاری از. اسکن Boromir پس از ادغام شامل بیش از 8 میلیون چند ضلعی بود - هر برش دهنده قادر نخواهد بود با چنین شیئی کار کند.
2- هر گونه اشیایی دارای آثار مونتاژ و ساخت باشد. و اگر در واقع از فایل های سوزنی و کاغذ سنباده برای اصلاح این موضوع استفاده می شود (و گاهی اوقات هنوز مکان های غیرقابل دسترسی وجود دارد که استفاده از ابزار غیرممکن است)، با کار با یک کپی دیجیتالی از شی، می توانیم آن را به هر طریقی تغییر دهیم. مانند - حذف عیوب، بهبود جزئیات و غیره.
3 - همانطور که در ابتدای مقاله گفتم، وقتی به یک اسکنر فکر می کردم، نمی خواستم کپی اشیاء را چاپ کنم، بلکه آنها را همانطور که می خواهم تغییر دهم. من مجسمه ساز نیستم، ابزار، مواد و مهارتی برای مجسمه سازی چنین مدل کوچکی ندارم. اما با دانستن نحوه کار سه بعدی، برای من بسیار ساده تر است که بورومیر مشابهی را اسکن کنم و او را به نوعی شاهزاده دانمارک تبدیل کنم.

به هر حال، این مدل در حال حاضر تقریباً 100 برابر کمتر از نتیجه اسکن چند ضلعی دارد.

یک بار دیگر فروشگاه پیشنهاد داد چیزی را برای بررسی ببرد. از آنجایی که مدتهاست به سوال استفاده از این چیز برای نیازهای پرینت سه بعدی تزئینی علاقه مند بوده ام، یک اسکنر را انتخاب کردم.

بنابراین، خود اسکنر توسط شرکت اسپانیایی BQ ساخته شده است که اکنون پشتیبانی از آن را متوقف کرده است (به دلیل تقلبی های چینی، اما مشکوک است. اکنون این اسکنر توسط CowTech آمریکایی نیز به فروش می رسد. منابع چاپ سه بعدی قطعات اسکنر عبارتند از به صورت رایگان در دسترس است (پیوندهایی به نرم افزار و الکترونیک وجود دارد).

در کیت ما این "شل" را داریم:

مونتاژ ساده است، اما چند نکته وجود دارد:
1. برای سفت کردن تمام مهره ها نیازی به عجله نیست - همچنین باید ابعاد هندسی را تنظیم کنید - همگرایی لیزرها در مرکز سایت، فاصله تا صفحه گردان.
2. در استند من، دوربین کمی، کسری از میلی‌متر "لرزید" - اما این برای انحراف تصویر کافی بود. با افزودن مواد فوم از بین می رود.
4. صفحه گردان شفاف بود و روکش نداشت (مثل نسخه اصلی) - من آن را با پلاستیکی دیپ رنگ کردم.
5. الگوهای شطرنجی کالیبراسیون را بررسی کنید. نمی‌دانم چگونه آن را از مجموعه من چاپ کردند، اما نسبت مربع‌ها خاموش بود. از اینترنت گرفتم و خودم دوباره چاپش کردم.
6. فوکوس دوربین با فاصله تا پلت فرم تنظیم نمی شود. کاور را برداشتم و فوکوس را در جای خود تنظیم کردم.

همانطور که می بینید، "مغز" اسکنر یک Arduino Uno معمولی است که با یک محافظ اسکن ZUM و یک درایور استپر موتور A4988 ترکیب شده است. مزرعه توسط نرم افزار بومی Horus از BQ مدیریت می شود.

پس از مونتاژ، اسکنر مراحل کالیبراسیون را در نرم افزار بومی Horus انجام داد.

از آنجایی که در این زمان می دانستم که کیفیت اسکن بسیار به کیفیت نور (پایداری، انتشار، دمای رنگ بستگی دارد)، از قبل مراقبت کردم که یک لایت باکس کوچک داشته باشم تا حداقل شرایط کم و بیش قابل مقایسه را فراهم کنم. برای آزمایش.

با انتخاب "کاندیداها" برای آزمون، آماده شدم.

شرایط مورد نیاز برای شی به شرح زیر است:
1. جسم باید بزرگتر از 5x5 سانتی متر، اما کمتر از 20x20 سانتی متر باشد
2. جسم باید کدر و بدون حرکت باشد
3. وزن جسم نباید بیش از 3 کیلوگرم باشد

اسکن کردن مشکل است:
1. اشیاء براق و درخشان
2. اشیا خیلی تاریک هستند
3. اشیاء با سطوح تار (مانند حیوانات عروسکی)

نتیجه اسکن ابری از نقاط در قالب PLY است (که سپس باید به یک سطح تبدیل شود). این جایی است که شما فایل STL را آماده می کنید.

پس از خواندن اسکن ها، تصمیم گرفتم آن را با یک شی استوانه ای ساده امتحان کنم.
پس از چندین بار تلاش، من متقاعد شدم که یک مشکل مشترک دارم - ابرهای نقطه ای لیزرهای راست و چپ با هم مطابقت نداشتند، و مشکلی در نسبت وجود داشت.

ما هیچ چیز مفیدی در این مورد به جز تلاش برای کالیبره کردن تنظیمات وب کم پیدا نکردیم (هنگامی که جادوگر کالیبراسیون در حال اجرا است، آنها کالیبره نمی شوند) (مردی به نام Jesus از پشتیبانی BQ مدت زیادی است که به سوالات پاسخ نمی دهد). برای این کار باید چندین عکس با موقعیت های مختلف جدول کالیبراسیون بگیرید. من کردم. وضعیت بهتر شده است، اما نه به طور کامل.
من مجبور شدم فایل کالیبراسیون را به صورت دستی ویرایش کنم (calibration.json در پوشه Horus-a) و با آزمایش و خطا، یک شی استوانه ای شکل را اسکن کنم تا اطمینان حاصل کنم که ابرها مطابقت دارند.
و به نظر می رسد همه چیز خوب است:

اما نه - در اشیاء پیچیده، قطعات ابر گاهی اوقات هنوز همخوانی ندارند و بسیاری از مناطق "کور" تشکیل می شوند:

علاوه بر این، بدیهی است که اسکن اشیاء قرمز روشن حداقل با لیزرهای استاندارد غیرممکن خواهد بود.

البته می توانید به آزمایش اسکن با لیزرهای جداگانه و تلاش برای ترکیب همه اینها در نرم افزار شخص ثالث ادامه دهید و سپس سعی کنید آن را به شکلی مناسب برای STL بیاورید.

همه اینها مرا به یاد یک شوخی در مورد کشتی های در بطری می اندازد.

چگونه قایق در بطری درست می کنید؟
-ماسه، چسب سیلیکات، میله ها را داخل بطری ریختم و تکان دادم.
به نظر می رسد همه نوع گه، و گاهی اوقات - قایق.

به طور کلی، متوجه شدم که من طرفدار این نوع خلاقیت نیستم و این شک دارم که مدل کردن اشیایی که در توان یک اسکنر هستند، راحت تر است.

و موارد پیچیده - اسکنر نمی تواند در حالت عادی با موارد پیچیده کنار بیاید؛ دو لیزر برای آن کافی نیست - نقاط کور باقی می مانند. برای از بین بردن این مشکل، باید در موقعیت های دیگر اسکن کنید و سپس دوباره با ترکیب ابرها مبارزه کنید. نه ممنون.

در نتیجه، چیز فقط برای مطالعه اصول اسکن لیزری مناسب است، برای هر چیز دیگر کاملاً بی فایده است. نه، البته، می‌توان چیزی شبیه به مدل اصلی را در طرح کلی به دست آورد، اما این همه چیز است (و این با در نظر گرفتن تمام تنبورهای دارای پردازش ابری است). بیخود نیست که اسپانیایی ها این موضوع را رها کردند.
فروشگاه ایمن بازی کرد - توضیحات صادقانه بیان می کند که نتیجه به موقعیت سیارات و حال و هوای عمه سونیا از طبقه سوم بستگی دارد. متن باز و همه اینها، بیایید با هم برقصیم. نه ممنون.

نتیجه گرفتنش نیست ولی اگه شکار افراطی میخوای خودت از همون چیزی که دوست تو جوک ازش قایق درست میکنه جمع کن.

محصول برای نوشتن نقد توسط فروشگاه ارائه شده است. بررسی مطابق با بند 18 قوانین سایت منتشر شد.

من قصد خرید +9 را دارم اضافه کردن به علاقه مندی ها من نقد را دوست داشتم +101 +156

) تصمیم گرفتیم در مونتاژ آن تلاش کنیم و در صورت امکان طراحی آن را بهبود ببخشیم. ما حتی نمی‌توانستیم تصور کنیم چه نتیجه‌ای از آن حاصل می‌شود، چه رسد به اینکه تصور کنیم چندین نمایشگاه علمی و مهندسی با آن برنده شویم. اما به ترتیب. کسانی که علاقه مند به دانستن نتیجه هستند، به گربه خوش آمدید (تعداد زیادی عکس).

اولین نمونه اولیه

ابتدا تصمیم گرفتیم یک مسافت یاب لیزری بسازیم. این بر اساس مقاله ای در یک انجمن رادیویی آماتور ساخته شده است. فقط یک نشانگر لیزری و یک دوربین. برنامه ای در جاوا برای پردازش تصاویر نوشته شد. برای یک اندازه گیری، دو عکس گرفته شد: با لیزر و بدون لیزر. پس از مقایسه آنها، ما قطعا می توانیم نقطه لیزر را پیدا کنیم. هنگامی که این کار انجام شد، مسافت یاب بر روی سکویی نصب شد که می توانست در دو صفحه بچرخد. قبل از اینکه آنچه را که به دست آوردم به شما نشان دهم، باید به شما هشدار دهم - مواد زیادی در مدرسه تابستانی وجود ندارد، بنابراین ما یک نمونه اولیه از آنچه داشتیم جمع آوری کردیم:

دوربین بلافاصله قابل مشاهده است و لیزر همان استوانه برنجی بالای آن است. برای چرخاندن پلت فرم از دو موتور پله ای استفاده کردیم که به نوبه خود به یک برد کنترل روی میکروکنترلر Atmega32 متصل شدند. لیزر به آن وصل شد. خود برد از طریق یک آداپتور USB->UART به کامپیوتر متصل شد. برنامه روی رایانه عکس می گرفت، آنها را پردازش می کرد، مختصات نقاط به دست آمده را در یک فایل وارد می کرد و دستورات را به برد کنترل ارسال می کرد.

نتیجه جالب بود. بله، فاصله را پیدا کردیم. بله، ما می‌توانیم هر نقطه از نیمکره بالای اسکنر را "هدف بگیریم". و شادی ما حد و مرزی نداشت. اما زمانی که زمان اسکن این نیمکره را ارزیابی کردیم، معلوم شد که 48 ساعت است. و این در مورد دوربین نیست. و نه حتی در جاوا. مشکل این بود که نصب آنقدر ضعیف بود که بعد از هر چرخش به مدت پنج ثانیه تکان می خورد. مجبور شدم اندازه گیری کنم، بچرخم و پنج ثانیه صبر کنم تا نوسانش متوقف شود. و علاوه بر این، کتابخانه دوربین قبل از هر عکس آن را روشن و سپس خاموش می کرد. این 1-2 ثانیه طول کشید. اما مدرسه تابستانی در حال پایان بود و دیگر زمانی برای انجام مجدد آن وجود نداشت: شب قبل از اتمام پروژه بود. یا بهتر است صبح. روز بعد پروژه خود را در مسابقه ای در مقابل هیئت داوران علمی ارائه کردیم و به طور غیرمنتظره ای برنده شدیم. احتمالاً به خاطر این پیروزی بود که تصمیم گرفتیم کارمان را روی این پروژه ادامه دهیم.

نسخه دو

در واقع تابستان تمام شده و سال تحصیلی آغاز شده است. میل به کار از بین رفت. قرار بود این نصب تا مسابقه بعدی که یک ماه تمام بود به پایان برسد. ماه. و بعد ناگهان سه روز. اما در عرض یک ماه تصمیم گرفتیم تنظیمات را تغییر دهیم. آن را محکم جمع کنید، یک لنز روی نشانگر لیزر نصب کنید، که یک خط لیزر ایجاد می کند. این امکان اسکن 720 نقطه را به طور همزمان فراهم می کند (اسکنر دارای یک دوربین HD بود). فقط سه روز تنظیمات خود را انجام داده اند:

اسکنر دوم از خط کش های پلاستیکی، چسب، نوار ماسک مونتاژ می شود و فقط با نوار برق آبی در جای خود ثابت می شود. به جای لنز یک لوله آزمایش وجود دارد. یک لیزر سبز رنگ بر روی این لوله آزمایش می تابد. پرتو منعکس شده یک نوار لیزری کم و بیش یکنواخت روی صفحه ایجاد می کند. فاصله یاب فقط به یک موتور متصل است که آن را در یک صفحه افقی می چرخاند. برد کنترل با STM32VLDiscovery جایگزین شد. فقط STM32 را بهتر می شناسم و علاوه بر این، Atmega سوخت و برنامه نویس مدت ها پیش گم شد. خیلی خوب به نظر نمی رسد، اما کار می کند! ارتعاشات کاهش یافته و بر این اساس سرعت افزایش یافته است. اما نه زیاد. یک شکار بسیار جالب در اینجا کشف شد - نشانگر لیزری چینی بلافاصله روشن نشد، اما به تدریج قدرت خود را در طول یک ثانیه افزایش داد. بنابراین، یک ثانیه برای نوسان، یک ثانیه برای گرم کردن لیزر، یک ثانیه برای گرفتن عکس، و دو مورد از آنها وجود دارد. بنابراین ما 4 ثانیه دریافت می کنیم. اما در یک اندازه گیری فاصله هایی تا 720 نقطه پیدا می کنیم! روند اسکن چیزی شبیه به این بود:

و نتیجه به این صورت است:

تصویر چندان جالب به نظر نمی رسد، اما لیوان در برنامه حجیم بود. می شد از زوایای مختلف به آن نگاه کرد.

رقابت واقعی چیست؟ ولی هیچی! ما اسکن همه چیز را در ساعت 4 صبح تمام کردیم و در ساعت 9 صبح در جایگاه متوجه شدیم که لیزر سوخته است. همانطور که معلوم شد، در حالی که ما آن را از هتل به غرفه حمل می کردیم، باران وارد آن شد و وقتی روشن شد، سوخت. و وقتی کار نمی کند، آنقدر بد به نظر می رسد که باور کردن کلمات "5 ساعت پیش کار کرده است" دشوار است. ما ناراحت شدیم. میل به ادامه با دود لیزر ناپدید شد. اما باز هم جمع شد...

نسخه سوم

و دوباره برای مسابقه مونتاژ شد. علاوه بر این، ما برای آن طولانی و کامل آماده شدیم. بیش از یک هفته. و این هم از نتیجه:

اولین چیزی که توجه شما را جلب می کند این است که اکنون ما اطراف اسکنر را اسکن نمی کنیم، بلکه جسمی را که روی پلت فرم می چرخد، اسکن می کنیم. ما همچنین لنز مورد نیاز را دریافت کردیم، همه چیز را به درستی مونتاژ کردیم، برنامه را دوباره نوشتیم و همچنین برد اشکال زدایی را با یک صفحه خانگی جایگزین کردیم. و اکنون در هر اندازه گیری فقط یک عکس می گیریم. لیزر به اندازه کافی قدرتمند است و لنز آن به اندازه کافی خوب است که لیزر را به طور منحصر به فرد در یک عکس قرار دهد. به لطف این، ما منتظر گرم شدن لیزر نیستیم - همیشه روشن است. و حالا فقط یک بار دوربین را روشن می کنیم. یعنی زمان بیشتر صرف چرخش پلت فرم و پردازش تصویر می شود. منوی انتخاب دقت به برنامه اضافه شده است. زمان اسکن از دو تا ده دقیقه است. بسته به دقت انتخاب شده. با حداکثر دقت، معلوم می شود که سکو در هر مرحله 0.5 درجه می چرخد ​​و فاصله با دقت 0.33 میلی متر تعیین می شود. پلت فرم توسط یک موتور پله ای از طریق یک گیربکس هدایت می شود. پلت فرم خود یک دیسک بزرگ است و غلتک لاستیکی روی شفت موتور کوچک است. موتور و لیزر توسط میکروکنترلر STM32F050F4 از طریق ترانزیستورهای اثر میدان کنترل می‌شد. در همان ابتدای مقاله اسکن اسباب بازی به دست آمده با استفاده از این اسکنر است. از آنجایی که اسکنر یک ابر نقطه ای را با فرمت .obj تولید می کند، پس از مثلث بندی می توانیم شی اسکن شده را روی یک چاپگر سه بعدی چاپ کنیم، همانطور که در همان عکس دیده می شود. در صفحه ما می توانیم مدل را بعد از مثلث بندی ببینیم. هیچ کار دستی روی مدل انجام نشد.

مسابقه را بردیم. و به مسابقه بین المللی Intel ISEF راه یافت. بنابراین ما شروع به کار بر روی اسکنر بعدی کردیم.

نسخه چهارم

در حال حاضر این آخرین نسخه اسکنر است که ما جمع آوری کرده ایم. برای مقایسه، نسخه دوم روی پلتفرم وجود دارد. ما سعی کردیم تا جایی که می‌توانیم به توسعه اسکنر چهارم نزدیک شویم. نصب با CAD کشیده شد، قطعات برش لیزری شدند، همه چیز رنگ آمیزی شد، هیچ چیز غیر ضروری از بیرون گیر نکرد. تغییرات: پلت فرم اکنون در واقع یک چرخ دنده است. از پلکسی برش خورده و دارای 652 دندانه در امتداد لبه های آن است. این مشکلی را حل می کند که اسکن های اسکنر قبلی به شدت آسیب دیده است: غلتک لاستیکی کمی می لغزد، به همین دلیل است که پلت فرم اغلب 360 درجه نمی چرخد. اسکن ها یا "بریده شده" یا همپوشانی داشتند. در اینجا ما همیشه می دانستیم که پلت فرم چقدر چرخیده است. قدرت لیزر توسط نرم افزار قابل تنظیم بود. به لطف این، امکان تغییر قدرت لیزر در حال پرواز، اجتناب از روشن شدن قطعات غیر ضروری در شرایط کم نور وجود داشت. برای کنترل تمام وسایل الکترونیکی، تصمیم گرفتیم که یک برد جدید نسازیم، بلکه فقط از اشکال زدایی F401RE-Nucleo استفاده کنیم. ST-LinkV2.1 را نصب کرده است که به عنوان دیباگر و آداپتور USB->UART کار می کند.

دقت شگفت انگیز بود: وضوح زاویه ای 0.14 درجه. در فاصله 0.125 میلی متر. منطقه اسکن یک استوانه به ارتفاع 20 سانتی متر و قطر 30 سانتی متر است که قیمت تمام قطعات و برش لیزری در زمان ایجاد آن (اردیبهشت 1393) کمتر از 4000 روبل بوده است.

در حین استفاده، فقط یک بار آن را روی حداکثر دقت تنظیم می کنیم. اسکن 15-20 دقیقه طول کشید. تقریبا 2 میلیون امتیاز گرفتیم. لپ تاپ از محاسبه مدل از روی ابر نقطه خودداری کرد. آزمایش تکرار نشد.

نتیجه

در آینده نزدیک قصد داریم کار روی پروژه را از سر بگیریم و بنابراین برنامه و نصب را نهایی خواهیم کرد. امیدوارم در آینده نزدیک در مورد مونتاژ گام به گام، نقشه های پست، برنامه ها و هر چیز دیگری بنویسیم. این دیگر در این مقاله نمی گنجد.

با تشکر از همه کسانی که تا آخر خواندند!

UPD:
یکی از همکاران ویدیویی در مورد عملکرد اسکنر که ما در ISEF فیلمبرداری کردیم پیدا کرد:

بله، اکثر ویدیوها جالب نیستند، اما در پایان یک مدل روی لپ تاپ وجود دارد.

و در اینجا نمونه هایی از اشیاء اسکن شده وجود دارد. اما همه آنها متعلق به نسخه سوم اسکنر هستند.
دراپ باکس
در فایل model.obj به وضوح می توانید ببینید که وقتی این غلتک لاستیکی روی موتور می لغزد چه اتفاقی می افتد - سگ سه چشم دارد. اسکن متوقف شد و باعث بریدگی شد. همه فایل ها ابر نقطه هستند. می توانید آن را با استفاده از MeshLab باز کنید. مدل ها با دست پردازش نشدند. داده های کاملا خام از بالا می توانید "لکه های سفید" - مناطق بدون نقطه را ببینید. دوربین آنها را نمی بیند. لکه های سفید در جاهای دیگر نیز دیده می شود. آنها یا در مناطقی که خیلی تاریک هستند یا زمانی که سطوح روی هم قرار می گیرند ظاهر می شوند. برای مثال در فایل stn_10.obj شاخ های بز روی هم قرار گرفته اند و به همین دلیل سطح داخلی شاخ ها اسکن نشده است.

سلام به همه، شرکت 3Dtool اینجاست.

در دنیای مدرن، تمام توسعه دستگاه‌ها و نمونه‌های اولیه در موارد مختلف انجام می‌شود CAD-سیستم های. تمام طراحی، چه محصولات فنی و چه کارهای طراحی، به صورت الکترونیکی انجام می شود. مدل های سه بعدی برای همه چیز در جهان در حال حاضر یک واقعیت ثابت است. به همین دلیل است که برای تسهیل ساخت مدل های سه بعدی، اسکنرهای سه بعدی در بازار ظاهر شدند.

اسکنرهای سه بعدی دستگاه هایی هستند که با دقت بسیار بالایی یک کپی سه بعدی از هر جسم فیزیکی ایجاد می کنند. و امروز ما در مورد 5 بهترین اسکنر سه بعدی مطابق با نسخه خود به شما خواهیم گفت که باید به آنها توجه کنید.

این یک اسکنر سه بعدی رومیزی است که توسط درخشان 3D. این شرکت در تولید اسکنرهای سه بعدی برای کارهای مختلف تخصص دارد. فروش در سراسر جهان انجام می شود.

برای اسکن این اسکنر از 2 دوربین با رزولوشن استفاده می کند 1.3 مگاپیکسل.

بسته اصلی اسکنر سه بعدی شامل یک میز چرخشی خودکار است. که یک مجموعه سخت افزاری و نرم افزاری واحد را تشکیل می دهد.

دقت اسکن اشیاء تا 0.1 میلی متر.

اسکنر همچنین می‌تواند در حالت ضبط بافت (یعنی اسکن رنگی) کار کند.

2 حالت اسکن وجود دارد: اتوماتیک (با میز چرخشی) و ثابت (بدون میز چرخشی).

هنگام کار در حالت خودکار با استفاده از میز چرخشی، اسکنر سه بعدی قادر است اشیاء تا اندازه 200x200x200 میلی متر را اسکن کند.

با استفاده از عملکرد اسکن ثابت، می توانید اجسام بزرگ تا اندازه 700x700x700 میلی متر را اسکن کنید، اما بدون دستگاه چرخان.

اسکنر EinScan SEیک شی را با پرتاب دنباله ای از پرتوهای نور سفید بر روی جسم اسکن می کند، دوربین ها نیز به نوبه خود تمام بی نظمی های سطح جسم اسکن شده را ثبت می کنند و یک مدل سه بعدی در نرم افزار اسکنر سه بعدی به صورت آنلاین ایجاد می کنند.

بسته اصلی شامل:

• واحد اسکن (دوربین و پروژکتور)
• میز اسکن روتاری
• فیلد کالیبراسیون برای راه اندازی اولیه اسکنر
• پایه برای قرار دادن عناصر اسکنر
• نرم افزار به زبان روسی

مزایای:

• آسان برای استفاده
• حداکثر خودکار

  ایرادات:

  • دقت بالایی نداره
  • نیاز به استفاده از کارت گرافیک NVIDIA.

    

    این یک اسکنر سه بعدی جهانی و نیمه حرفه ای است که برای اسکن اشیاء از 5 سانتی متر تا 3 متر مناسب است.

    هنگام اسکن، از اصل روشنایی ساختاری استفاده می شود.

    اسکنر سه بعدی دارای سه ناحیه اسکن داخلی است که به لطف آنها کاربر می تواند پارامترهای اسکن را برای اشیاء با اندازه های مختلف بهینه پیکربندی کند. در صورت لزوم، می توانید چندین ناحیه اسکن را ترکیب کنید: به عنوان مثال، اگر یک جسم بزرگ دارای یک منطقه کوچک با جزئیات کوچک است که به جزئیات زیاد نیاز دارد، می توان آن را با منطقه شماره 3 اسکن کرد، در حالی که خود شی را می توان با منطقه شماره اسکن کرد. 1.

    اسکنر سه بعدی RangeVision Spectrumمی تواند در سه حالت اسکن کار کند:

    • استفاده از علائم (که می تواند هم بر روی خود شیء اسکن شده و هم روی سطوح اطراف آن اعمال شود)
    • اسکن با استفاده از روتاتور (جدول)
    • اسکن بدون روتاتور و بدون علامت.

      این اسکنر دارای یک مجموعه از لنزهای قابل تنظیم دستی برای سه ناحیه اسکن است

      

      3D RangeVision Spectrum- به شما امکان می دهد مدل های سه بعدی اشیاء را با دقت 0.04 تا 0.12 میلی متر بدست آورید. همچنین برای انجام کارهای مهندسی که دقت آن کافی است مناسب است.

      

      به طور جداگانه، من می خواهم به نرم افزار پیشرفته (کارشناس) اشاره کنم. این توسعه خود شرکت است RangeVision. این نرم‌افزار همراه با اسکنر سه‌بعدی ارائه می‌شود و سازنده برای تمدید یا به‌روزرسانی مجوز هزینه‌ای دریافت نمی‌کند. این امکان را به شما می دهد که هم پس از پردازش مدل را پس از اسکن انجام دهید و هم اسکنر را با شیئی که در حال اسکن می شود تنظیم کنید.

      

      این کیت شامل یک میز چرخشی است که به شما امکان می دهد اجسام کوچک تا وزن 5 کیلوگرم را به راحتی در حالت خودکار اسکن کنید. همچنین می توانید اجسام تا 3 متر را بدون صفحه گردان اسکن کنید.

      مزایای:

      • کیفیت اسکن بالا
      • محدوده اسکن بزرگ از 5 سانتی متر تا 3 متر

      • ایرادات:

        • تسلط بر نرم افزار زمان بر است. با این حال، از 10 جولای 2018، RangeVision نسخه جدیدی از نرم افزار را منتشر کرده است که به طور قابل توجهی ساده تر شده است.

          

          این یک اسکنر سه بعدی دستی برای اسکن اجسام از 5 سانتی متر تا 4 متر است. حداکثر دقت اسکن تا 0.05 میلی متر ( 50 میکرون). سرعت اسکن: 550 000 امتیاز/ثانیه

          یک اسکنر سه بعدی هم برای اسکن انسان و هم برای اجسام بی جان مناسب است.

          اسکنر دارای حالت های عملیاتی زیر است:

          • اسکن HD دستی(حالت اسکن دستی با وضوح بالا). دقت اسکن در این حالت 0.1 میلی متر است. اسکن به نشانگر نیاز دارد (ارائه شده است). اسکن رنگی امکان پذیر نیست. این حالت برای حل مشکلات اسکن اجسام بزرگ با دقت بالا در حالت دستی مورد نیاز است.
          • اسکن سریع دستی(حالت اسکن دستی سریع). حالت بهینه برای اسکن افراد. دقت اسکن 0.3 میلی متر اسکن رنگی امکان پذیر است (اگر ماژول اسکن رنگی موجود باشد). این حالت برای اسکن سریع اجسام بزرگ مناسب است.
          • اسکن خودکار(حالت خودکار). اسکن با استفاده از میز چرخشی انجام می شود. دقت اسکن تا 0.05 میلی متر (50 میکرون). مناسب برای اسکن اشیاء کوچک در حالت خودکار.

          

          

          

          4. اسکن ثابت(حالت ثابت). اسکن با استفاده از سه پایه و نشانگرها انجام می شود. نشانگرها به طور تصادفی روی شیء اسکن شده چسبانده می شوند. جسم به صورت دستی یا با حرکت دادن سه پایه با اسکنر در اطراف جسم چرخانده می شود. دقت اسکن 0.05 میلی متر (50 میکرون).

          

          

          اسکنر سه بعدی Shinig3D Einscan Pro Plusعلاوه بر این می تواند به ماژول های زیر مجهز شود: ماژول اسکن رنگی، بسته صنعتی (سه پایه و دستگاه چرخان).

          پس از اسکن، اپراتور فایل ها را با فرمت های زیر دریافت می کند: OBJ,STL,ASC,PLY. این فرمت‌ها برای تمام پرینترهای سه بعدی، ماشین‌های CNC یا ویرایشگرهای سه بعدی مناسب هستند. هیچ مشکل سازگاری وجود نخواهد داشت.

          اسکنر سه بعدی Einscan Pro Plusتحرک بالایی دارد و ساده ترین کنترل ممکن را دارد. هنگام ایجاد آن، به امکان کار با اسکنر توسط افراد آموزش ندیده توجه ویژه ای شد. بنابراین، تمام فرآیندهای او تا حد امکان خودکار هستند.

          نرم افزار به همراه اسکنر - رایگان ارائه می شود.

          مزایای:
          • 4 حالت عملکرد
          • هزینه نسبتا کم
          • خودکارسازی فرایند
          • راحتی در استفاده

            ایرادات:

            • یک رایانه بازی با یک کارت ویدیو برای عملکرد مورد نیاز است. NVIDIA
            • اسکن اشیاء سیاه، براق و درخشان نیاز به پوششی از اسپری مات دارد.

              

              این یک اسکنر سه بعدی مبتنی بر روشنایی ساختار یافته است - اگر نیاز به ایجاد یک مدل سه بعدی از یک شی با اندازه متوسط ​​به رنگ دارید، به عنوان مثال: یک شخص، یک سپر ماشین، یک انتخاب ایده آل است.

              آرتک اوا -اسکنر سه بعدی قابل حمل با کاربرد وسیع، که آن را به یک رهبر در بازار اسکنرهای سه بعدی دستی حرفه ای تبدیل کرده است. عملکرد دستگاه مبتنی بر فناوری روشنایی ساختاری ایمن است. این یک راه حل جهانی عالی برای عکاسی از هر گونه اشیا، از جمله اشیاء با سطوح سیاه و براق است.

              

              این اسکنر نیازی به کالیبراسیون ندارد، زیرا... قبلاً از کارخانه کالیبره شده است.

              دقت اسکن تا 0.1 میلی متر دقت موقعیت یابی نقطه سه بعدی 0.5 میلی متر است.

              اسکنر مجهز به دوربین است 1.3 MPix.

              حالت اسکن رنگی پشتیبانی می شود.

              

              سرعت اسکن تا 2 میلیون. نقاط در ثانیه، به همین دلیل اسکن بسیار سریع اتفاق می افتد.

              مزایای:
              • اسکن سه بعدی با سرعت بالا
              • توانایی کار در فضای باز (در فضای باز)
              • اجسام سیاه و براق را اسکن می کند.

                ایرادات:

                • برای کار کردن به کارت گرافیک بازی نیاز دارد
                • هزینه راه حل

                  

                  یک اسکنر حرفه ای که امکان دیجیتالی سازی سه بعدی اشیاء فیزیکی بزرگ و کوچک را فراهم می کند. اسکنر سه بعدی دارای سه ناحیه اسکن است که به شما امکان می دهد هم جواهرات و هم عناصر بدنه خودرو را با جزئیات و دقت لازم دیجیتالی کنید.

                  

                  کاربر می تواند اسکن سه بعدی را با استفاده از نشانگرهای کمکی انجام دهد که بر اساس آن نرم افزار می تواند به طور خودکار اسکن ها را "مونتاژ" و ترکیب کند. علاوه بر این، به لطف پشتیبانی نشانگر و توانایی وارد کردن شبکه های مرجع تولید شده توسط سیستم های تولید فتوگرامتری GOMو آیکن، دقت اسکن تا 0,05 میلی متر روی اجسام بیش از 2 متر

                  

                  با این حال، اگر با نمایشگاه های موزه یا اشیایی که نیاز به مراقبت ویژه دارند، سروکار دارید، یک اسکنر سه بعدی RangeVision PRO5Mبه شما امکان می دهد بدون نشانگر اسکن کنید و یک مدل سه بعدی بر اساس هندسه خود شی بسازید.

                  اسکنر سه بعدی RangeVision PRO5M، که بر روی روشنایی ساختار یافته کار می کند، از نظر سرعت اسکن با اسکنرهای لیزری سه بعدی مشابه به خوبی مقایسه می شود.

                  این اسکنر مجهز به دوربین می باشد 5 مگاپیکسلو دارای مجموعه جداگانه ای از لنزهای از پیش تنظیم شده برای هر ناحیه اسکن است.

                  علاوه بر این، از فناوری نور پس زمینه آبی پشتیبانی می شود که تأثیر نور خارجی را کاهش می دهد.

                  زمان اسکن فقط است 15 ثانیه.

                  

                  تجهیزات اولیه:
                  • ماژول اسکن،
                  • 2 عدد دوربین صنعتی
                  • مجموعه ای از لنزها برای هر ناحیه اسکن
                  • سه پایه با سر چرخان
                  • مجموعه ای از صفحات کالیبراسیون
                  • اسپری مات کننده
                  • نرم افزار.

                    مزایای:

                    • کیفیت و سرعت اسکن بالا
                    • محدوده اسکن بزرگ از 5 سانتی متر تا 5 متر
                    • نرم افزار حرفه ای
                    • اسکن خودکار با استفاده از میز چرخشی و نشانگر.
                    • به روز رسانی نرم افزار رایگان

                      ایرادات:

                      • تسلط بر نرم افزار زمان بر است
                      • برای اسکن انسانی مناسب نیست

                        تمامی اسکنرهای سه بعدی ارائه شده در این مقاله را می توانید از شرکت ما خریداری کنید. کاتالوگ اسکنرهای سه بعدی

                        و در گروه های ما در شبکه های اجتماعی مشترک شوید:

به سختی می توان جذابیت فناوری های افزودنی را دست بالا گرفت. به همین دلیل است که تجهیزات پشتیبانی پرینت سه بعدی امروزه بسیار محبوب هستند. اگر بودجه محدودی دارید، می توانید خودتان یک اسکنر سه بعدی بسازید. برای این کار از ابزارها و واحدهای موجود استفاده می کنند یا به سادگی یک گوشی هوشمند معمولی را به یک اسکنر تبدیل می کنند.

ساخت اسکنر سه بعدی با استفاده از وب کم

برای ساخت یک اسکنر سه بعدی خانگی به موارد زیر نیاز دارید:

• وب کم با کیفیت بالا؛
• لیزر خطی، یعنی دستگاهی که پرتو لیزر را ساطع می کند (برای به دست آوردن اسکن با کیفیت بالا، بهتر است پرتو تا حد ممکن نازک باشد).
• اتصالات مختلف، از جمله زاویه برای کالیبراسیون؛
• نرم افزار ویژه برای پردازش تصاویر و داده های اسکن شده.

لطفا توجه داشته باشید که بدون نرم افزار مناسب نمی توانید مدل دیجیتالی از اشیا و اشیاء ایجاد کنید. بنابراین، در ابتدا مراقب در دسترس بودن برنامه های ویژه باشید. به عنوان مثال، اسکنر لیزری DAVID و TriAngles اساسی در نظر گرفته می شوند، اما نیاز به استفاده از یک سطح چرخان دارند.

با زاویه کالیبراسیون شروع کنید. برای ایجاد آن، یک الگو را چاپ کنید (همراه با برنامه موجود است). آن را طوری قرار دهید که زاویه 90 درجه ایجاد کند. حفظ مقیاس صحیح در حین چاپ بسیار مهم است. برای این کار از یک مقیاس کالیبراسیون استفاده کنید. دوربین به صورت خودکار یا دستی کالیبره می شود؛ این نیز توسط نرم افزار ارائه شده است.

برای اسکن یک مورد، باید آن را در گوشه کالیبراسیون قرار دهید و در مقابل آن یک وب کم نصب کنید. مهم است که جسم را دقیقاً در مرکز تصویر روی صفحه قرار دهید. در تنظیمات وب کم باید تمام تنظیمات خودکار را غیرفعال کنید. آنها همچنین به تنظیم رنگ پرتو لیزر کمک می کنند. با فشار دادن "شروع"، حرکات صاف انجام می شود. پرتو باید جسم را از همه طرف دور کند. این اولین چرخه اسکن خواهد بود. در آینده باید موقعیت لیزر را تغییر داد تا تمام نقاطی که قبلا پردازش نشده اند را پوشش دهد.

پس از اتمام تمام فرآیندها، اسکن متوقف می شود و حالت "نمایش سه بعدی" در برنامه انتخاب می شود. اگر لیزر در دسترس ندارید، می توانید آن را با یک منبع نور روشن جایگزین کنید. این طرح از خط سایه را تضمین می کند. اما در این حالت تنظیماتی را در برنامه تغییر دهید که با این پارامترها مطابقت دارد.

ساخت اسکنر سه بعدی از دو دوربین تحت وب

اگر به دقت دیجیتالی بالا نیاز دارید، باید از دو وب کم استفاده کنید. در این حالت منبع نور با دوربین دوم جایگزین می شود. یک اسکنر سه بعدی ساخته شده از دو دوربین به شما امکان می دهد زمان محاسبات را برای نقاطی که در نوار لیزر قرار می گیرند به حداقل برسانید.

ساخت اسکنر سه بعدی از پروژکتور و وب کم

برای این شما نیاز خواهید داشت:

• پروژکتور؛
• وبکم؛
• برنامه لیزر اسکنر DAVID;
• سه پایه برای وب کم و پروژکتور؛
• پانل کالیبراسیون (دو ورق کوچک نئوپان را با زاویه 90 درجه وصل کنید و ورق های کاغذ را با قالب های از پیش چاپ شده با استفاده از چسب خشک بچسبانید).
• میز گردان (می توان از یک دستگاه ورزشی قدیمی گریس و چندین پین تهیه کرد).

برای اسکن یک شی، آن را به صورت عمودی قرار دهید و 7-8 اسکن انجام دهید و آن را به صورت دایره ای بچرخانید. اسکن های به دست آمده را با هم ترکیب می کنیم. پس از این، موقعیت شی را تغییر می دهیم و همین روش را انجام می دهیم. ما اسکن های دو نیمه شی را با هم ترکیب می کنیم. با کلیک بر روی دکمه "فیوز" یک مدل سه بعدی از جسم به دست می آوریم. می توان آن را در هر قالب انتخابی ذخیره کرد و سپس با استفاده از:

• Delсam LastMaker;
• Easylast;
• آخرین طراحی و مهندسی;
• فرم 2000;
• شومستر QS.

ساخت اسکنر سه بعدی از کنسول بازی

ایکس باکس وان کنسولی است که در حال حاضر به نسل دوم کینکت مجهز شده است و می توان از آن به عنوان یک اسکنر سه بعدی استفاده کرد. اگر یک کنترلر بازی معمولی دارید، می توانید با استفاده از برنامه های زیر یک اسکنر سه بعدی از کینکت بسازید:

1. کینکت فیوژن. با خواندن داده‌ها از حسگرهای Kinect، مدل‌های بسیار دقیق را ایجاد می‌کند.
2. اسکانکت. با کمک آن، تصاویر سه بعدی از اتاق ها با تمام اشیاء موجود در آنها ایجاد می شود. برای ایجاد یک مدل سه بعدی از فضای اطراف، کافی است دستگاه را به دور خود بچرخانید. برای مشخص کردن جزئیات تک تک اشیاء، لازم است دوباره دوربین را به سمت آنها بگیرید.

ساخت اسکنر سه بعدی از گوشی هوشمند

چگونه از یک دستگاه تلفن همراه معمولی یک اسکنر سه بعدی بسازیم؟ امروزه از محصولات نرم افزاری مختلفی برای این کار استفاده می شود. با کمک آنها، تلفن هوشمند به یک اسکنر سه بعدی تمام عیار تبدیل می شود. محبوب ترین الگوریتم های نرم افزاری:

1. MobileFusion. موقعیت یک شی را با استفاده از یک دوربین استاندارد ردیابی می کند و سپس عکس می گیرد. از یک سری عکس، یک مدل سه بعدی به دست می آید. روی پلتفرم ها و سیستم عامل های مختلف کار می کند.
2. به ایجاد عکس های سه بعدی از هر شی کمک می کند و سپس آنها را به چاپگر سه بعدی ارسال می کند.
3. کیسه اتودسک 123D. با استفاده از این برنامه، مدل های سه بعدی از ساختمان ها، افراد و اشیاء دیگر ساخته و بر روی دستگاه های افزودنی چاپ می شود که از همه زوایا و جهات قابل عکسبرداری است.

چنین سیستم هایی نیازی به تغییرات سخت افزاری یا اتصال به اینترنت ندارند. برای شروع، فقط باید اپلیکیشن موبایل را راه اندازی کنید و گوشی خود را در اطراف شی ای که در حال اسکن است حرکت دهید.