3D сканирование своими руками.

Тема в разделе 'Программное обеспечение', создана пользователем Yurai, 31 окт 2013.

  1. Yurai

    Yurai Новичок

    Прочитал я в интернете о том как можно произвести 3D-сканирование самостоятельно, с помощью программы David-laserscanner, и решил попробовать сделать это сам.
    Скачав программу, столкнулся с тем что менюшки не совпадают со встретившимися обзорами, они сделаны по версии программы 2.х. а сейчас доступна уже 3.9.
    Какие же изменения я заметил?
    Во-первых – изменился калибровочный угол, хотя воспользоваться старым в новой программе все еще можно, выбрав его на закладке калибровки.
    -menu-calibrovki.jpg
    Во-вторых – появилась русификация, как обычно – не совсем полная и недостаточно точная, но облегчающая жизнь не знающим английский, я, соответственно, предпочел использование английской версии.
    -rusifikacija.jpg
    В-третьих – активация теперь привязывается к железу (не знаю, как было в 2.х. но ее в инете можно найти взломанную, а 3.х. мне не повстречалось), поэтому я осуществлял процесс сканирования на бесплатной версии, ограничениями которой является низкое качество сохранение сканов (но не самого процесса, он полностью функциональный), и отсутствие возможности сохранения результата слияния.
  2. Yurai

    Yurai Новичок

    Что нам нужно для осуществления 3D-сканирования своими руками:
    Сделать калибровочный угол
    -kalibrovochnij-ugol-1.jpg
    Для этого я использовал завалявшуюся коробку от ноутбука.
    -kalibrovochnij-ugol-2.jpg
    Вэб-камера
    -webcam.jpg
    Генератор лазерной линии или лазерный уровень, или как у меня – лазерный транспортир (купил за 640 руб)
    -laser-1.jpg
    -laser-2.jpg
    Компьютер или ноутбук с установленным на нем программным обеспечением DAVID-LASERSCANNER
  3. Yurai

    Yurai Новичок

    Настройка ПО и подготовка рабочего места
    В начале выбираем свою веб-камеру
    -vibor-camery.jpg
    И ставим для нее разрешении, после прочтения обзоров я ориентировался на максимальное ФПС и выбрал 640x480, 30fps. Вы же можете поэкспериментировать с другими вариантами
    -vibor-razreshenija.jpg
    Настройки камеры я сбросил «по умолчанию», почему-то в начали они были другими, поднял насыщенность до максимума и выдержку(экспозицию) поставил 1/64. Обратите внимание, что эти настройки зависят от вашей вэб-камеры и ощутимо влияют на успех калибровки и возможность сканирования при включенном освещении в помещении.
    -viderjka-i-nasyshennost.jpg
    Затем производим калибровку, при этом важно, чтоб:
    • В этот момент камера должна быть направлена на калибровочный угол;
    • Объекта сканирования там не должно быть;
    • Желательно чтобы в камеру попадало минимально посторонних темных элементов.
    -kalibrovochnij-ugol-3.jpg
    -udachnaja-kalibrovka.jpg
    Ах да, еще нам нужно измерить шкалу «Scale» на распечатанных калибровочных листках и вбить ее длину в меню калибровки, в нашем случае она получилась чуть меньше 163мм, и я вбил 162,7мм. (куда вбивать смотрите на самом первом скрине)
    -scale.jpg
    Последнее редактирование: 31 окт 2013
  4. Yurai

    Yurai Новичок

    Сканирование
    В качестве объекта для сканирования я взял мамонтенка. Он имеет матовую поверхность, что обеспечивает успешный результат, однако даже его слегка глянцевые уши иногда давали блики.
    -scan-so-storoni.jpg
    Тут важно учесть следующие моменты:
    • Угол падения луча не должен быть близок к оси камеры, в этом случае программа выдаст внизу экрана соответствующее сообщение;
    • Одновременно слева и справа от объекта на калибровочный угол обязательно должны попадать фрагменты лазерной линии, когда ее нет с одной из сторон снятие данных не производится.
    -scanirovanie.jpg
    Проводя лазерной линией вверх-вниз по статуэтке мы формируем более полную модель, фрагменты ног не захваченные при этом впоследствии мною были дополнены сканированием «кверху ногами»
    -scanirovanie-2.jpg
    Данного состояния уже достаточно для перехода к дальнейшим действиям.
    Нажимаем кнопку «Стоп», на экране получаем карту глубин отсканированной стороны объекта, и если все нравится передаем ее в список сканов для последующего слияния
    dobavljaem-dlja-slijanija.jpg
    Затем я поворачиваю объект на произвольный угол, удаляю результат предыдущего сканирования и сзаного начинаю процесс, каждый раз передавая отсканированный результат в список слияния.
    -povorot-model-udalenie-pervogo-scana.jpg
    В моем случае было сделано 10 сканов по кругу, и еще 7 сканов сверху и снизу.
    Последнее редактирование: 31 окт 2013
  5. Yurai

    Yurai Новичок

    Слияние
    Этап слияния состоит из двух стадий:
    • Во первых, сопоставление отсканированных частей – Align Scans;
    • Во-вторых, непосредственно слияние, формирующие готовую 3D модель.
    Из полезного – для вращения формируемой модели можно использовать стрелки на клавиатуре или движение мышки с зажатой правой клавишей.
    Сопоставление сканов можно производит в автоматическом или полуавтоматическом режиме.
    Для использования автоматического, нужно всего-навсего при передаче отсканированного в список слияния поставить галочку для объединения данных с предыдущим сканом, однако при сканировании часто возникают значительные облака «мусорных» точек (особенно из-за бликов), которые могут сильно повлиять на результат.
    Мне однозначно больше понравился полуавтоматический способ, т.к. он позволяет: произвести очистку данных от мусора
    -ruchnaja-chistka-musora.jpg
    Варьировать варианты слияния – произвольное, с поворотом вокруг вертикальной оси, и попарное указание совпадающих точек
    Как я говорил – для боков было сделано 10 сканов, в результате получилось вот такое дырявое чудо:
    -rezultat-obedinenija-3.jpg
    -rezultat-obedinenija-4.jpg
    И только посмотрев на него я решил добавить сканы сверху и снизу, итогом чего стала более завершенная модель, готовая к слиянию.
    Ну и запустив собственно процесс слияния у меня должна была получиться красивенькая 3Д модель, к сожалению, вышло это:
    -error.jpg
    Программа вылетела с ошибкой. А так-как у меня бесплатная версия, то и сохранить данные я не пробовал, т.к. там по описанию очень сильно падает качество.
    Где-то после 3х сканов я делал пробное слияние, чтобы понять процесс, и тогда же был сделан единственный скриншот:
    -rezultat-slijanija-3x-kadrov.jpg
    Вот таким гладеньким и сплошным мамонтенок должен был получиться когда вылетела ошибка.
    Ну и добавлю – при слиянии есть два чекбокса – очистка и закрытие пустот, первую я не испытал, возможно она как-раз и нужна для использования с автоматическим сопоставлением сканов, а закрытие пустот просто необходимо если вы хотите воспользоваться 3д-принтером, это позволит получить замкнутую модель пригодную к 3д-печати.
    Последнее редактирование: 31 окт 2013
  6. Yurai

    Yurai Новичок

    Вот, так.
    В целом ничего сложного, но понятно что и для чего я делаю мне стало не сразу. А когда разобрался, я был в восторге и получал искреннее удовольствие от процесса создания модели на компьютере.
  7. tema2002

    tema2002 Новичок

    красава!
    а не пробовал менее фактурное делать? интересно вот, можно ли ручками отсканить какую-нибудь небольшую запчасть, доработать ее в каком-нибудь софте и потом подобную же воспроизвести на 3Д принтере
  8. Yurai

    Yurai Новичок

    Сканировать небольшие простые предметы пробовал, конкретно проверял на деревянной бельевой прищепке, результат не очень понравился. Проще с нуля нарисовать в том же скетчкапе, о котором на этом форуме друг не раз упоминал.
    А вот печатать пока не пробовал, жду весны и появления принтеров подешевле, чтобы купить себе.
  9. 3D-MAN

    3D-MAN Новичок

    Как я смотрю - качество выходит не особо высокое, но если потом печатать на домашнем 3д-принтере, то его более чем достаточно, всё-таки у них самих результат далеко не идеален.