Prilikom pokretanja pregleda softvera za 3D modeliranje i projektovanje, potrebno je naznačiti dva globalna zadatka kojima je on usmjeren na rješavanje:

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

U ovom članku ćemo pogledati glavne funkcionalnosti i prednosti softverskih proizvoda koje na ruskom tržištu predstavlja iQB Technologies.

I. Softver za obradu podataka 3D skeniranja

Važno je shvatiti 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 ovog tipa softvera je kreiranje virtuelne trodimenzionalne kopije fizičkog objekta za njenu kasniju upotrebu u kompjuterski potpomognutom projektovanju, tehnološkoj pripremi proizvodnje i inženjerskoj analizi (CAD/CAM/CAE) sistema.

Nakon što je skeniranje završeno, primljeni podaci se obrađuju u softverskim proizvodima. 3D skeneri predstavljaju podatke kao oblak tačaka, a moderni modeli podatke predstavljaju kao poligonalne modele (tačke koje se spajaju pomoću triangulacije). Pomoću softvera možete eliminisati greške u skeniranom modelu, kreirati skup NURBS površina, dizajnirati punopravne parametarske čvrste modele, analizirati moguće promjene i greške, provoditi istraživanje, uporednu analizu i kontrolirati veličinu i kvalitetu fizičkog objekta. .

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

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

• kontrola geometrije (uključujući geometrijsku kontrolu tokom rada za mjerenje habanja, kontrole ulaza i izlaza proizvoda);
• obrnuti inženjering (za vraćanje i/ili optimizaciju oblika objekta, obrnuti inženjering i konstrukciju CAD modela);
• za rekonstrukciju ili preuređenje zgrada, objekata, objekata;
• provjera naplate;
• stvaranje digitalnih arhiva.

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

• dostupnost makro skripti za automatizaciju procesa;
• najlakši način za spremanje i pretvaranje teksture i teksture površine, uključujući i mapu teksture;
• inovativna sposobnost pretvaranja uvijenih površina u ravne za njihovo mjerenje, modeliranje teksture i teksture, kreiranje 2D skica;
• jednostavan i brz način za kreiranje 3D modela za štampanje iz regiona tačaka;
• Podržava sve XYZ/ASCII 3D digitalizatore, kamere i skenere i obrađuje naručene i neuređene podatke o površini i volumenu.

Geomagic Control X: moćan softver za kontrolu geometrije

Fleksibilan softverski proizvod za identifikaciju i rješavanje problema kontrole kvaliteta, koji nudi intuitivne alate za mjerenje, upravljanje i analizu bogatih funkcijama.

Neposredni zadatak softvera je da uporedi podatke iz operativnog proizvoda sa referentnim modelom i sastavi sveobuhvatne izveštaje u prikladnom formatu. Proces izvještavanja se može automatizirati, a rezultirajući podaci se lako razmjenjuju sa svim učesnicima projekta. Control X može značajno poboljšati performanse postrojenja kada se vrši kontrola kvaliteta proizvoda.

Kontrola X je:

• mogućnost poređenja dobijenih podataka kako sa standardnim tako i sa drugim podacima;
• kontrola i analiza primljenih informacija u poređenju sa standardnim i drugim podacima;
• prilagodljivi izvještaji za preuzimanje, sa mogućnošću automatizacije kontrole;
• podrška za podatke dobivene ne samo pomoću 3D skeniranja, već i na druge načine;
• podrška za veliki broj formata, što vam omogućava kontrolu i analizu podataka iz različitih izvora;
• intuitivni interfejs.

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

Najsveobuhvatniji dostupan softver za obrnuti inženjering, od podataka 3D skeniranja do kreiranja CAD modela čvrstog materijala.

• mogućnost kreiranja stabla za izradu CAD dijela u najčešćim međunarodnim CAD sistemima;
• rekreiranje istorije konstrukcije CAD dela u najnaprednijim CAD sistemima;
• brza rekonstrukcija modela iz skeniranih podataka;
• niz alata i algoritama za obradu podataka.

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

Još jedno softversko rješenje za obrnuti inženjering sa širokim spektrom funkcija. To je skup softverskih alata koji pruža napredne mogućnosti za korištenje oblaka tačaka i poligona u procesu dizajna. To je dodatak koji je kompatibilan sa popularnim modelima 3D skenera i podržava uvoz standardnih formata datoteka sa tačkama i poligonom.

Geomagic za SolidWorks je:

• automatizovana obrada oblaka tačaka velike brzine;
• moćni alati za poravnanje;
• automatska obrada površine;
• formiranje poprečnih presjeka mreža;
• 3D poređenje sa osnovnom analizom odstupanja;
• kontrola odstupanja u svim fazama projektovanja;
• stvaranje kvalitetnih čvrstih modela;
• integracija sa industrijskim 3D skenerima za direktan rad skener-SolidWorks, uključujući FARO, Hexagon, Nikon, Vialux i Capture from 3D Systems;
• prijateljski, intuitivan interfejs.

Creaform 3D skeneri: sve je već uključeno

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

1. VXelements– univerzalna platforma koja objedinjuje sve bitne elemente i alate unutar korisničkog, jednostavnog i optimiziranog radnog okruženja.
2. VXmodel– Softver za obrnuti inženjering. Konvertuje podatke 3D skeniranja za upotrebu u svim uobičajenim CAD ili .
3. VXinspect– softver za kontrolu kvaliteta.

II. Softver za pripremu modela za 3D štampanje

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

Univerzalno rješenje nudi kompanija koja je razvila softverski proizvod posebno za profesionalce u proizvodnji aditiva Magics. Omogućava vam da brzo i precizno kreirate pojedinačne slojeve komponenti na osnovu 3D CAD podataka ili podataka 3D skeniranja. Magics pruža puni ciklus - od uvoza podataka (u STL i drugim formatima) i analize kvaliteta 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 koje;
• Široka funkcionalnost za uređivanje modela (dodavanje logotipa, tekstura, slika);
• mogućnost izrade složenih rezova (na primjer, s ugrađenim spojnim iglama), Booleove operacije, itd.;
• prisustvo opsežne biblioteke za gotovo sve modele opreme sa propisanim i prilagodljivim parametrima;
• analiza i korekcija modela (brza korekcija, priprema i optimizacija poligonalne mreže uz najbolje očuvanje teksture, boje i kvaliteta, analiza mogućih problema);
• širok spektar alata za izvođenje poslovnih procesa aditivne proizvodnje;
• intuitivno, lako prilagodljivo sučelje sa tehničkom podrškom programera na ruskom jeziku.

Šta je uključeno u magiju

1. Osnovni modul RP. Ima širok spektar posebnih funkcija za uređivanje modela i radi s velikim brojem uvezenih formata datoteka. Brzo, precizno i ​​geometrijski ispravlja greške u preuzetim datotekama. Čuva originalnu boju, teksture i teksture objekata nakon „očvršćavanja“ preuzetih datoteka, ovisno o postavkama. Pogodno konfiguriše procese u svim fazama pripreme za štampu.
2. 12 dodatnih modula za obavljanje specifičnih funkcija. Na primjer, Magics Import Module vam omogućava da uvezete mnogo različitih formata; Magics Structures Module vam omogućava da dizajnirate i štampate ćelijske strukture i slojeve; Magics Slice Module se koristi za prijenos objekata na nivou 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). Omogućava izvođenje topološke optimizacije na nivou mikrostrukture, uključujući korištenje mnogih CAE programa.

Svaki 3D skener na tržištu generiše milione matematičkih linija, koordinata i podataka tokom rada, koje čovjek ne može razumjeti bez posebnog softvera. Program obavlja vrlo složenu količinu posla: prima podatke od skenera, obrađuje ih, ispravlja i modernizira i pretvara u prikladan format za izlaz. Stoga, prilikom kupovine 3D skenera, odmah razmislite o kupovini paketa odgovarajućeg softvera. Kompletan katalog ćete pronaći 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 prvog kruga. Artec Studio se smatra vodećim u tom pogledu. Kompleks je popularan među početnicima jer ima jednostavno i intuitivno sučelje. Međutim, ima široku funkcionalnost koja je dovoljna za rad sa bilo kojim uređajem.

Obrada rezultata

Dakle, imate primarno 3D skeniranje objekta s kojim još nije moguće raditi. Prvo, treba ga obraditi. To rade programi drugog kruga koji pretvaraju sirove podatke u modele koji se mogu uređivati. Ovakva rješenja dizajnira 3D Systems. Ima nekoliko zanimljivih primjeraka:

• Geomagic Design X. Program kreira parametarske CAD modele, pretvarajući rezultirajuće skenirane slike u nekoliko sekundi. CAD modeliranje dostiže novi nivo.

• Geomagic za SOLIDWORKS. Kompleks pretvara skenirani objekat u solid-state digitalni prototip za kasniji rad u okruženju SolidWorks.

• Geomagic Wrap. Predstavljeno najjednostavnije i najjeftinije rješenje. Pogodno za one koji ne moraju rješavati složene proizvodne probleme.

Priprema za štampu

Danas su skeneri neodvojivi od 3D štampača. Prvi hvataju fizička svojstva objekata, dok drugi donose poboljšane modele i prototipove u stvarnost. Ali za njihovo normalno funkcioniranje potreban im je moćan softverski paket. Sljedeće zaslužuju pažnju:

• Magics RP. Univerzalni program koji radi sa STL formatom. Pomoći će vam da pripremite radni komad za štampu, otklonite greške i predložite najbolje rješenje.

• Mimike. Specijalizovani paket koji je našao primenu u medicini. Pomaže u obradi podataka sa MRI, CT i drugih medicinskih uređaja. Stvara visoko precizne modele ljudskog tijela za daljnji prijenos liječniku.

Cybercom nudi da saznate više o tehnologijama 3D skeniranja, modernim 3D štampačima i povezanom softveru. Informacije su dostupne na službenoj web stranici

profesionalni alat za kreiranje trodimenzionalnih modela

Imajući pri ruci 3D štampač, zaista želim da na njemu ponovim neki objekat - ne onaj čiji se modeli u različitim formatima mogu preuzeti na Internetu, već moj. To može biti dio uređaja koji nije moguće kupiti za popravak, omiljena dječja igračka ili neki drugi predmet čija je izrada 3D softverskog modela ili teška ili nemoguća (uključujući i zato što su za takvo modeliranje potrebni skupi programi i sposobnost rada sa njima).

Stoga, vlasnik 3D štampača vrlo brzo počinje razmišljati o 3D skeneru. Međutim, skeniranje u svrhu naknadnog štampanja volumetrijskih kopija samo je jedna od mnogih mogućih primena 3D skenera, najočitija sa stanovišta privatnih entuzijasta 3D štampanja sa njihovim relativno jeftinim štampačima, ali daleko od najvažnije i u potražnja. Češće govorimo o prilično profesionalnim i komercijalnim zadacima, počevši od najjednostavnijih, kao što je kreiranje 3D portreta ljudi, što je vrlo popularno među naprednom publikom, od kojih se dobro zarađuje, pa do stvaranja slika jedinstvenih muzejskih eksponata, enterijera prostorija, površina zemljine površine za arheološka i paleontološka istraživanja 3D skener može pronaći posao u medicini, proizvodnji odjeće i obuće, arhitekturi, sigurnosnim sistemima i mnogim drugim oblastima ljudske djelatnosti, koje nećemo nabrajati, jer o tome već ima dovoljno poruka na internetu.

Naravno, između skenera i štampača ili uređaja mora postojati neka vrsta softvera za prikaz rezultujućeg skeniranja - na primjer, monitor, baš kao što se to događa kod skeniranja "papirom". Istina, već smo u prethodnim recenzijama saznali da je podrška ne samo za 3D skenere, već i za 3D štampače, još uvijek jako daleko od integracije u operativne sisteme, pa u ovoj fazi proizvođači 3D skenera obično razvijaju i softver za skeniranje i pretvaranje skenova u 3D modele pogodne za kasniju upotrebu.

Upoznavanje sa ovakvim proizvodima započet ćemo s kompanijom (u riječi “Artek” naglasak je na drugom slogu), koja je osnovana 2007. godine i koja je sada razvila i masovno proizvela liniju kompaktnih, ali prilično profesionalnih skenera sa softverom koji koristi sopstvene algoritme obrade. Kompanija je internacionalna, ali sa zadovoljstvom možemo primijetiti da se jedan od razvojnih i proizvodnih centara nalazi u Moskvi.

Kao i mnogi drugi proizvođači 3D opreme, proizvodi kompanije još nisu dizajnirani za masovnog korisnika, prvenstveno zbog cijene, iako su Artec skeneri primjetno, ponekad 2-3 puta, jeftiniji od funkcionalnih analoga s uporedivim karakteristikama. Naravno, ovdje će sve ovisiti o potražnji: kompanija neće ostati u okviru razvoja i proizvodnje proizvoda za profesionalce sa značajnim sredstvima, ali, kako se budu otvarale prilike, neće zanemariti potrošače s ograničenim budžetom.

Budući da je tema prilično obimna, prvo ćemo se upoznati s programom Artec Studio, koji vam omogućava da brzo kreirate trodimenzionalne modele različitih objekata koristeći jedan ili više modela Artec skenera ili senzora nekih drugih proizvođača. Pruža ne samo kontrolu skeniranja, već i obradu primljenih podataka, kao i optimizaciju mreže i druge operacije potrebne za kreiranje visokokvalitetnog 3D modela koji se može poslati na štampač ili mašinu, uvesti u programe za 3D modeliranje ili koristiti u bilo koje druge svrhe.

Instalacija

Prije nego što počnete, trebali biste kreirati račun na web stranici, koji će vam pomoći pri registraciji softvera na mreži i pojednostaviti pristup distribucijskim kompletima i nekim informativnim materijalima. Ovaj nalog će važiti za sve Artecove lokacije i usluge, uključujući resurs za deljenje 3D modela.

U slučaju da računar nije povezan na Internet iz sigurnosnih razloga, moguća je i offline aktivacija. Istina, i dalje će vam trebati račun i računar s pristupom Internetu: na njemu će se kreirati posebna datoteka koja će se morati prenijeti na računar sa Artec Studio-om pomoću fleš diska ili drugog medija.

Licenca je vezana za određenu konfiguraciju računara, a svaka nadogradnja hardvera, uključujući promjenu tvrdog diska, rezultirat će gubitkom aktivacije softvera. Zapravo, u ovome nema ništa loše: ako se planira promjena konfiguracije, onda možete sami deaktivirati licencu, a zatim je nakon nadogradnje ponovo aktivirati. Jedino što u takvim slučajevima nije baš zgodno je da deaktivacija podrazumijeva i deinstalaciju samog programa. U slučaju vanmrežne aktivacije, licenca se ne može deaktivirati.

Ako je zamjena komponenti računala uzrokovana kvarom ili ste jednostavno zaboravili deaktivirati, tada možete vratiti licencu uz pomoć službe podrške kompanije. U uputama se navodi da broj deaktivacija i naknadnih aktivacija može biti ograničen, ali smo bili uvjereni da to u stvarnosti nije tako: ako ne radi na mreži, onda uz pomoć usluge podrške uvijek možete vratiti aktivaciju.

Instalirani program Artec Installation Center (AIC) pomoći će vam da razjasnite koliko je licenci dostupno i koje su već aktivirane, prikazat će popis instaliranih Artec skenera i pomoći pri njihovom aktiviranju, a desnim klikom na liniju s nazivom programa prikazat će se podaci što može biti potrebno prilikom kontaktiranja tehničke podrške. AIC će pratiti dostupnost novih verzija softvera i pomoći u ažuriranju aplikacija.

Prilikom instaliranja softvera instalirani su i korisnički priručnici na engleskom i ruskom jeziku - PDF datoteke Manual-9.2.0-RU i Manual-9.2.0-EN. Unatoč različitim nazivima, instalirali smo potpuno iste datoteke na engleskom, ali ovo je privremeni fenomen: prijevod na ruski se pojavio sasvim nedavno, a nisu imali vremena da ga uključe u distribuciju. Također nismo mogli pronaći priručnik na ruskom jeziku na službenoj web stranici u vrijeme kada smo počeli raditi s programom, ali je link do njega i dalje pronađen na našem ličnom računu, a trebao bi biti uključen u distribuciju u bliskoj budućnosti .

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

Artec SDK se trenutno distribuira u beta verziji i stoga se može instalirati na bilo koji broj računara bez ograničenja, a AIC će ga prikazati kao „Nije instaliran“. Ako nećete praviti sopstvene programe ili dodatke koji podržavaju Artec skenere, onda ne morate da instalirate ovaj SDK.

Malo o Artec servisu tehničke podrške: samo napišite pismo [email protected] i navesti suštinu problema u bilo kom obliku, na ruskom. Odgovor je zagarantovan u roku od 24 sata, vikendom može biti malo duže, međutim, čak i vikendom serviseri se trude da kupce ne ostave bez nadzora. I ovo nije samo izjava: naša komunikacija sa tehničkom podrškom kompanije bila je brza i plodonosna.

Računalni zahtjevi

Da biste instalirali softver, biće vam potreban računar sa operativnim sistemom 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 računarima na kojima je Windows instaliran preko BootCamp-a ili virtuelne mašine. Treba uzeti u obzir da u slučaju virtuelne mašine neke funkcije video kartica postaju nedostupne.

Postoje i određeni zahtjevi za konfiguraciju računara, neki od njih su savjetodavne prirode, ali postoje i obavezni: video kartica svakako mora biti NVidia ili ATI sa Intel ili FirePro M6100 FireGL V video procesorima, program će se pokrenuti; ali brojne funkcije neće biti dostupne, o kojima će pri svakom pokretanju izgledati upozorenje:

Štaviše, najoptimalnije će biti NVidia GeForce 400 serije i više grafičke kartice sa najmanje 1 GB memorije. Preporučljivo je koristiti Quadro kartice samo u slučajevima kada planirate da koristite stereo mod (i imate odgovarajući displej), inače će GeForce biti bolji izbor.

A sa drajverima su takođe moguće opcije: na primer, sa Microsoft drajverom za našu GeForce karticu, pokretanje Artec Studija je praćeno upozorenjem prikazanim iznad, i tek kada smo instalirali najnoviji drajver od NVidia, ono je prestalo da se pojavljuje. Prilikom promjene drajvera, deaktivacija nije potrebna.

Među manje kritičnim zahtjevima navodimo sljedeće: Intel Core i5 ili i7 procesori se preporučuju, najmanje 8 gigabajta RAM-a (poželjno 12 ili više), najmanje 300 MB slobodnog prostora na tvrdom disku (preporučljivo je koristiti SSD radi poboljšanja performansi) i, naravno, slobodan port USB 2.0 za povezivanje skenera - a konkretno 2.0: ispravan rad sa USB 3.0 trenutno nije zagarantovan, a u svakom slučaju poželjno je da se na ovaj USB kontroler poveže samo skener . Performanse će biti smanjene kada se koriste Intel Xeon i AMD procesori, kao i video kartice u SLI konfiguraciji.

Za testiranje smo koristili računar konfigurisan sa Intel i5-4570S 2,90 GHz / 8 GB, koji nije najmoćniji. I korištena pohrana 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 će biti otkrivene zajedno sa Artec skenerima, međutim, možete koristiti i uređaje trećih proizvođača - Microsoft Kinect, Asus Xtion, PrimeSense Carmine, međutim, oni neće biti prikazani u AIC-u, a za rad sa za njih ćete morati da instalirate drajvere od proizvođača. Podrška za Kinect 2, koju je Microsoft objavio 2014. godine, planirana je za Artec Studio u 2015. godini; trenutna verzija ne podržava ovaj novi senzor.

Upoznavanje sa Artec Studio-om započeli smo pomoću 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 jeftin senzor koji se koristi u Xbox igraćim konzolama; imali smo Xbox 360 Kinect. Njegove mogućnosti skeniranja su izuzetno ograničene, može raditi samo s prilično velikim objektima, uporedivim s veličinom ljudske figure, i ne samo da ne prenosi male detalje, već stvara opći obris, iako prepoznatljiv. Razlike su jasno vidljive na slici: žuta figura dobijena je Kinectom, a zelena pomoću Artec skenera.

Međutim, otkrili smo da je Kinect sasvim prikladan za prvo upoznavanje sa Artec softverom. Njegova glavna (a možda i jedina) prednost je mnogo niža cijena u poređenju sa čak i najjeftinijim 3D skenerima profesionalne klase poput Artec Eva Lite.

Artec Studio takođe podržava rad sa više skenera, ali je važno da svaki od njih bude povezan na sopstveni USB 2.0 kontroler. Ako vaš računar nema potreban broj kontrolera, možete instalirati dodatne PCI-Express USB 2.0 kartice za proširenje.

Također smo spojili Kinect na USB 3.0 priključak, nikakva razlika, pozitivna ili negativna, nije ometala rad skenera; No, to uopće ne znači da nije potrebno slušati želje proizvođača u vezi s USB konekcijama, pogotovo što to kažu i drugi proizvođači 3D skenera ili senzora i softvera za njih.

Nakon instaliranja skenera (povezivanje vlastitog napajanja na utičnicu od 220 V i USB kabela na odgovarajući port računara), 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 predmeti - osoba u punoj dužini i slični predmeti,
• S: pojedinačni dijelovi ljudske figure (glava, ruka) i predmeti slične veličine,
• M: mali predmeti poput olovke ili ključa, kao i pojedinačni dijelovi velikih predmeta,
• Pauk: Isto kao S, ali sa povećanom preciznošću.

Treba napomenuti da je tip uređaja koji se prikazuje određuje postavke skeniranja i obrade, a gornji popis uopće ne znači da, na primjer, Artec Spider skener ne može raditi s objektima veličine metra.

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

U skladu s tim, postavke algoritma će biti automatski odabrane. Za snimanje pomoću odabranog skenera možete koristiti standardne postavke, ali ih je moguće postaviti i ručno.

Struktura prozora programa

Prozor Artec Studio izgleda prilično poznat 2D uređivačima slika: njegov središnji dio zauzima 3D prikaz skeniranog objekta (za nas je to bila obična kancelarijska stolica), s lijeve i gornje strane nalaze se alatne trake i modovi, na desno je radna oblast u kojoj se podaci učitavaju u program (skeniranja, rezultati njihove obrade itd.), na dnu je prozor dnevnika, u kojem se prikazuje lista izvršenih naredbi i dodatnih poruka (sa vremenskom specifikacijom) . Možete promijeniti omjer između veličina 3D prikaza, radnog područja i prozora historije da biste postavili stil prikaza koji odgovara radnjama koje trenutno izvodite.

Kada radite sa 3D prikazom, radna oblast i prozor dnevnika mogu biti potpuno skriveni.

Napomena: prozor 3D prikaza ne prikazuje gotov model, već jedno sirovo skeniranje,
zato je slika tako mutna

Kada odaberete način rada pomoću tipki lijevog panela, pojavljuje se dodatna traka s alatima koja odgovara odabranom načinu rada. Njegova širina se također može mijenjati u određenim granicama kako bi se održala optimalna veličina prozora 3D prikaza.

Na vrhu prozora 3D prikaza u svim režimima osim snimanja, pojavljuje se još jedan mali panel za brzi pristup alatima, čija kompozicija zavisi od izabranog režima.

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

Radna oblast prozora prikazuje trenutni projekat - listu skeniranja uključenih u njega i rezultate njihove obrade. Dvostrukim klikom na liniju sa određenim skeniranjem prikazat će se lista svih okvira uključenih u nju, koja se može pregledati 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 listi je označeno riječju “Greška” u koloni “Kvalitet”.

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

Prije nego što pređemo na skeniranje, moramo malo popričati o tome kako se slika modela dobija 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 zracima, čije refleksije opaža kamera bazirana na CMOS senzoru i formiraju informacije o geometrijskom obliku. Druga je neka vrsta web kamere rezolucije 640×480 piksela, koja u boji snima površinsku teksturu objekta.

Ima smisla koristiti informacije o geometriji i teksturi zajedno kako bi se poboljšala tačnost registracije skeniranih površina. Istina, ovo će povećati vrijeme obrade ili će zahtijevati povećanu računarsku snagu računara.

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

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

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

Stoga, predmet ponekad treba unaprijed pripremiti - ovisno o njegovim karakteristikama, ili nanijeti oznake na sam predmet ili na okolne predmete, ili prekriti crne, prozirne ili sjajne površine nekom lako uklonjivom supstancom poput talka. I, naravno, odaberite najprikladniji skener: na primjer, Kinect apsolutno nije prikladan za male objekte i za prijenos malih detalja.

Pripremljeni objekat se skenira i snima niz kadrova. Zatim morate ukloniti sve nepotrebno: postolje (sto ili pod) i okolne predmete ili dijelove koji su uhvaćeni u objektiv. Neki snimci mogu ispasti neuspješni - na primjer, drhtala je ruka operatera koji drži skener; mogu se obrisati ili premjestiti u odvojena skeniranja. Naravno, takve radnje treba predvidjeti u programu za skeniranje.

Često je nemoguće ili teško skenirati cijeli objekt odjednom, pa je vrlo poželjno da vam program omogući da napravite nekoliko sesija, a zatim kombinirate rezultirajuća djelomična skeniranja. U takvim slučajevima, proces dodaje korak njihovog sastavljanja i, eventualno, optimizacije okvira u svim skeniranjima za njihovu kasniju obradu (u Artec Studiju to se zove globalna registracija). U tom slučaju mogu se otkriti neki drugi elementi koji nisu povezani sa objektom koji se skenira i koji nisu obrisani u prethodnoj fazi, a zatim se dodaje još jedna sesija uređivanja.

Ali rezultirajući skenirani sadržaji sadrže mnogo površina i potrebna nam je jedna koja opisuje cijeli naš uzorak. Stoga je sljedeći korak lijepljenje, čiji rezultati mogu opet zahtijevati uređivanje.

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

Posljednja faza je nanošenje teksture u boji, ako je, naravno, fotografirana i namijenjena je za spremanje u datoteku.

Ovo je opšti algoritam; Sada možete vidjeti kako se implementira u Artec Studiju.

Režim skeniranja

Ovaj način rada 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 dva su dostupna za senzore treće strane kao što je Kinect (desni snimak ekrana).

Također je moguće podesiti neke parametre, čiji se skup može neznatno razlikovati za različite modele Artec skenera i senzora drugih proizvođača.

Na primjer, svjetlina teksture, osjetljivost i isključen blic neće biti dostupni kada radite s Kinectom.

Artec skeneri snimaju površine na frekvenciji do 15–16 sličica u sekundi za senzore tipa Kinect, možete postaviti dvostruko ovu vrijednost, ali to nema puno smisla: ne snimamo film sa objektima koji se brzo kreću; , ali glatko pomeramo skener oko stacionarnog uzorka (ili obrnuto: polako rotiramo uzorak u „vidnom polju“ skenera), a potrebni su nam samo susedni okviri da imaju oblasti sa dovoljnim stepenom preklapanja za naknadno poravnavanje . Ako je brzina kretanja velika, pojavit će se odgovarajuće upozorenje, koje može biti popraćeno zvučnim signalom.

Stoga će prekomjerno povećanje broja kadrova dovesti samo do beskorisnog „nabujanja“ volumena skeniranja, izraženog u megabajtima, i povećat će vrijeme za njegovu obradu. Ovdje je teško dati bilo kakve kvantitativne procjene: sve će ovisiti o parametrima računala na kojem je program instaliran.

Drugi važan parametar je radno područje koje je određeno bližim i daljim granicama. Prije svega, oni su određeni tehničkim karakteristikama samog skenera ili senzora, iako se u određenim granicama mogu redefinirati, žrtvujući preciznost: “Postavke - Snimanje”.

Za određeni predmet je bolje odrediti radnu površinu tako da, s jedne strane, minimalno stranih predmeta padne u „vidno polje“, a s druge strane da se neki dijelovi skeniranog objekta ne izrezuju. isključeno.

Za postavljanje radnog područja postoji prilično vizualan alat - daljinomjer, skup histograma na lijevoj strani prozora 3D prikaza, koji prikazuje raspodjelu tačaka rezultirajućih površina prema udaljenosti do skenera.

Tokom procesa skeniranja, oni obavljaju još jednu funkciju: njihova boja označava status procesa registracije. Na primjer, u slučaju kvara, histogram postaje crven.

Radnu oblast je bolje odrediti unapred, u režimu pregleda, iako se može podesiti tokom skeniranja.

Ako odaberete režim spajanja u realnom vremenu, ramovi će se kombinovati direktno tokom skeniranja, po čijem završetku ćemo dobiti „zalijepljeni“ model. Čini se da je to jedini način da se to učini kako bi se izbjegli nepotrebni koraci tokom obrade, ali lijepljenje obavlja grafički procesor, a njegove mogućnosti su određene performansama video kartice i količinom RAM-a na njoj . Da biste optimizirali resurse, možete koristiti postojeću postavku (“Postavke - Resursi”), koja postavlja ravnotežu između rezolucije (veličine voksela, tj. korak triangulacijske mreže) i područja skeniranja (u obliku veličine stranice kocke).

Skener je potrebno pomicati oko ili duž objekta (mali predmeti se mogu postaviti na rotirajuću osnovu), a tipka Start/Pauza na tijelu skenera, koju Kinect nema, može biti vrlo korisna. U određenoj mjeri, može se zamijeniti odgodom početka snimanja, koja se može podesiti u roku od 1...100 sekundi, 0 odgovara trenutnom početku snimanja nakon pritiska na odgovarajuće dugme u prozoru programa. Istina, preostalo vrijeme do početka se ni na koji način ne prikazuje, a da je snimanje već počelo možete saznati samo po pojavi obojenih ivica na slici u prozoru 3D prikaza.

Nakon izlaska iz režima „Snimanje“, snimljeni skenovi se kombinuju – precizna registracija (gruba registracija se vrši i tokom snimanja, kako biste mogli da posmatrate rezultate skeniranja). Ovo može potrajati, stoga ne pokušavajte odmah poduzeti ništa i pazite na poruke u statusnoj traci. Kao rezultat nekih prilagodbi, možda će biti potrebna još jedna precizna registracija, a zatim je možete sami pokrenuti s komandne ploče.

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

Pregledanje i uređivanje modela

Kontrola pozicije posmatranja u prozoru 3D prikaza vrši se pomoću miša i vrlo brzo se savladava. Uvećanje i smanjenje se kontroliše pomoću točkića miša (postepeno) ili njegovim pomeranjem sa desnim tasterom pritisnutim (glatko), kada se pritisne lijevi taster, tačka posmatranja se pomera oko centra određenog dvostrukim klikom, a ako oba miša pritisnuti dugmad, svojim kretanjem pomiče predmet oko prozora.

Za najprikladniji prikaz možete podesiti i odabrati mnogo: tip projekcije - perspektivna ili ortogonalna, tačka gledanja - lijevo, desno, odozgo, itd., načini renderiranja, sjenčanje, osvjetljenje, prikaz u boji, tekstura, kao i unutrašnje površine . Postoji čak i alat za čuvanje snimaka ekrana prozora 3D prikaza.

Općenito, raspon alata koji pružaju jednostavnost pregleda je prilično širok, ali sve su to samo pomoćni mehanizmi za glavnu stvar: uređivanje. Preciznije, ispravke nedostataka skeniranja, uključujući i uklanjanje svega nepotrebnog - na primjer, dijelova stranih predmeta koji padaju u "vidno polje" skenera, i obrnuto - popunjavanje neskeniranih područja.

Možete uređivati ​​i cijelo skeniranje i njegove pojedinačne okvire. Za to postoji čitav set 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, za skeniranje ne možete koristiti „četku za uklanjanje outlier-a“, ali je možete koristiti za pojedinačni okvir (ali uređivanje svakog kadra od nekoliko stotina je nezahvalan zadatak, a bolje je koristiti takve alate za 3D model ).

Ne možemo govoriti samo o skeniranjima dobijenim pomoću Artec Studio-a. Funkcija uvoza će vam omogućiti da učitate druge modele u OBJ, STL, PLY, WRL, PTX formatima i započnete njihovu obradu. Istovremeno, postoji funkcija za automatsko traženje i ispravljanje nedostataka u njima, uključujući i u fazi uvoza.

Na primjer, uzmimo dinosaurusa poznatog našim čitaocima iz prethodnih recenzija, u modelu koji imamo, koji ima dva defekta na desnoj prednjoj šapi: element koji visi u zraku, pomalo nalik na životinjsku ruku s dva prsta, također kao izraslina u obliku graha u predjelu lakta. Označeni su strelicama na snimku ekrana.

Koristeći dostupne alate, lako smo otklonili oba kvara:

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

Skenira montažu i globalnu registraciju

Da bi se dobio model, skenirani i uređeni skenovi moraju biti spojeni - registrovani, za šta Artec Studio obezbeđuje operaciju montaže. Odaberite potrebna skeniranja i otvorite prozor za ovu operaciju.

Jedan od skeniranja, prvi na listi, smatra se registrovanim, a ostali će se registrovati u odnosu na njega. Možete odabrati drugo skeniranje kao "osnovno".

Najlakši način je automatska kruta montaža. Međutim, u mnogim slučajevima, prvenstveno povezanim s nedovoljnom površinom preklapanja skeniranja i niskim kvalitetom teksture, završava neuspjehom i tada morate raditi.

Za početak, skeniranja se mogu kombinirati ručno povlačenjem pomoću miša. Preciznost takvog poravnanja je niska, a ova operacija se uglavnom koristi kao preliminarna operacija za druge metode.

Preciznije metode uključuju ručno prikupljanje po točkama: na dva skeniranja označavamo parove tačaka (po mogućnosti nekoliko) koji odgovaraju istim područjima objekta i kliknemo na dugme „Prikupi po tačkama“.

Za objekte snimljene teksturom, može se koristiti i uparivanje teksture, ali to zahtijeva značajnu procesorsku snagu i može značajno povećati vrijeme sklapanja na određenom računaru.

Za kombinovanje površina (okvirova) unutar jednog skeniranja, obezbeđen je sklop sa ograničenjima. A za objekte koji mogu mijenjati oblik tokom skeniranja (osoba ili životinja) koristi se nečvrsti sklop - algoritam koji osim kretanja i rotacije omogućava i deformaciju. Istina, ne radi sa skeniranjima, već sa srednjim modelima koji su unaprijed pripremljeni na njihovoj osnovi.

Bilo koja operacija se može otkazati ili ponoviti, za šta su odgovarajuća dugmad predviđena u panelu „Sklapanje“.

Nakon što je montaža skeniranja završena, potrebno je konvertovati sve pojedinačne površine u jedinstven koordinatni sistem, odnosno izvršiti globalnu registraciju. 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). Minimalna udaljenost između susjednih singularnih tačaka na površini i broj iteracija također su specificirani.

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

Dobivanje modela

Kada se globalna registracija završi, moguća je još jedna faza uređivanja - na primjer, za uklanjanje odstupanja, za koje je odgovarajuća operacija predviđena u izborniku "Komande".

Nakon toga možete pristupiti kombiniranju svih dobivenih podataka u jedan poligonalni model - lijepljenje. Artec Studio nudi tri vrste lepljenja:

• brzo: metoda je najefikasnija i najmanje zahtjevna za procesorsku snagu računara (uključujući memoriju), ali nakon nje može biti potrebna dodatna obrada rezultata,
• glatko: metoda sa više resursa koja je najprikladnija za kreiranje modela ljudskog tijela, kao i površina na kojima djelimično nedostaju 3D podaci,
• Precizno: Nešto brže od glatkog lijepljenja, daje bolje detalje i dobro je za rekonstrukciju malih dijelova i finih ivica.

Svaka vrsta lepljenja ima od dva do četiri zadata parametra:

Napomena: nazivi parametara komandi itd. U sučelju na ruskom jeziku programi se najčešće ne prevode. Možda zato što će doslovni prijevod i dalje ostati nerazumljiv bez dodatnih komentara 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 set alata:

Algoritmi rade automatski, ali možete podesiti neke parametre.

Možete izvršiti naredbe za obradu tako da svaku od njih pokrenete ručno, ali također možete omogućiti automatsko pokretanje odabranog niza naredbi:

Tada operater neće morati stalno da obraća pažnju na ono što se dešava - to je zgodno s obzirom na činjenicu da izvršavanje pojedinačnih komandi može potrajati dosta vremena. Ali postoji i loša strana: najčešće je, na osnovu rezultata određene operacije, potrebno donijeti odluku o daljnjim radnjama, tako da je automatski način rada jasno namijenjen za obradu objekata istog tipa, slijeda naredbi ( sa određenim vrijednostima njihovih parametara) za koje je unaprijed razrađeno. U takvim slučajevima, korištenje režima grupne obrade bit će vrlo korisno.

Posljednja radnja će biti teksturiranje - primjena teksture u boji na rezultirajući model, ako je snimljena tokom skeniranja i biće potrebna prilikom korištenja modela. Za ovo postoji alat za teksturu:

Rezultat njegove primjene je također podložan nekim prilagodbama - možete podesiti svjetlinu, zasićenost itd.

Dakle, da biste dobili visokokvalitetan model morate petljati - uz nekoliko pokreta skenerom i nekoliko klikova mišem, to se može postići samo na demo video zapisima. U određenoj mjeri, izuzetak mogu biti slučajevi skeniranja objekata istog tipa, čije su procedure obrade unaprijed testirane i otklonjene.

Druge opcije

Ostaje dodati nekoliko riječi o ostalim funkcijama koje pruža program Artec Studio.

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

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

Podržano je sinhrono snimanje od strane nekoliko skenera povezanih na jedan računar. Uzimajući u obzir priličnu cijenu samih skenera, ovo može izgledati kao suvišna funkcija, ali imajte na umu: i skeneri i Artec softver su još uvijek alati za profesionalnu upotrebu, a za rješavanje mnogih profesionalnih problema, cijena nekoliko skenera može se ispostaviti kao biti beznačajan u odnosu na dodatne mogućnosti koje se otvaraju.

Također može biti nekoliko senzora, a mogu se kombinirati različite vrste. Ako govorimo o Asus Xtion/PrimeSense, onda ih može biti do osam, a ako planirate koristiti Kinect, onda je važno zapamtiti da Microsoft ima svoja ograničenja u broju istovremeno povezanih uređaja, tako da može povezati najviše četiri Kinect za Windows ili jedan Kinect Xbox.

Postoje alati za merenja - linearna i geodetska, konstruisanje preseka objekta i karte rastojanja između dve površine, kao i za pravljenje anotacija.

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 neophodno ako je skener bio izložen udaru ili udaru tokom rada ili transporta.

Odajemo počast autorima korisničkog priručnika: vrlo je detaljno, ali bez pretjeranog „žvakanja“ svakog detalja, napisano je potpuno razumljivim jezikom i dobro ilustrovano. Vlasnik samo ne može biti lijen: proučite upute i isprobajte ih u praksi.

Alternative

Kada je riječ o radu samo s jeftinim senzorima poput Kinect-a, uopće nije potrebno koristiti programe poput Artec Studio čija je cijena mnogo veća 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 (trenutno kupljen od strane Occipital Inc), Kinnect Fusion od Microsofta i drugi.

Da bismo imali sa čime da se poredimo, pokušali smo da radimo sa ovim programima. Da vam ukratko kažemo: šta plaćamo prilikom kupovine Artec Studija, u poređenju sa besplatnim ili shareware softverom.

Microsoft Kinect Fusion

Zapravo, ovo je naziv tehnologije, a među programerskim alatima nalazi se uslužni program zasnovan na njoj, Kinect Fusion Explorer. A ovo je upravo uslužni program namijenjen uglavnom da demonstrira mogućnosti tehnologije, pa 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 rezoluciju i ivice prednje i zadnje strane, a snimanje počinje odmah nakon pokretanja uslužnog programa.

Pretpostavlja se da će objekt biti skeniran u jednoj sesiji, a ako nešto krene po zlu, morat ćete početi ispočetka. I mnogo toga može “poći naopako”: ako senzor pomjerite malo brže duž ili oko objekta, pojavljuje se poruka o grešci i zahtjev da se senzor vrati na posljednju uspješno registriranu poziciju, što nije uvijek moguće ispuniti.

Završetak procesa je spremanje skeniranja u STL ili OBJ formatu (tekstura boje nije pohranjena). Pregled skeniranja i bilo kakva podešavanja, ručna ili automatska, nisu predviđeni.

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

Uslužni program se distribuira kao dio SDK-a, ali nije uključen u paket verzije 1.6 koji smo instalirali za Kinect za rad sa Artec Studio-om. Morao sam da preuzmem i instaliram SDK v.1.7 (sa setom programskih alata iste verzije). Osim toga, potrebna vam je grafička kartica koja podržava DirectX 11, inače Kinect Fusion Explorer jednostavno neće raditi. Osim toga, rad sa drugim senzorima – na primjer, Asus Xtion – teško je moguć; Nismo pronašli zvaničnu potvrdu za to, ali sudeći po samom konceptu SDK-a, prije svega po nazivu, lista opreme je vjerovatno ograničena na Kinect modele.

Skanect

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

Probali smo verziju 1.70 za Windows.

Postavke vam omogućavaju da postavite ne samo prednju i stražnju granicu, već i cijelu kubičnu površinu (veličina se mijenja u koracima od 10 cm za skeniranje visokih objekata kao što je osoba, visina ove oblasti može se udvostručiti).

Skeniranje možete započeti sa zakašnjenjem (podešeno u koracima od 1 sekunde), a odbrojavanje će biti prikazano u velikom broju u prozoru programa - to je upravo ono što Artec Studio-u nedostaje.

Skeniranje cijelog objekta mora se obaviti u jednoj sesiji. Postoje pune mogućnosti za pregled skeniranja i neke funkcije automatske korekcije - izglađivanje oštrih uglova, 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 u boji.

Za preciznija podešavanja, možete prenijeti skeniranje na vanjski uređivač, a zatim učitati rezultat u Skanect, ali za to je potrebna Pro verzija (plaćena).

Značajna prednost ovog programa je njegova lakoća učenja, što nam omogućava da ga preporučimo onima koji prave prve korake u 3D skeniranju. Međutim, biće vam potrebno znanje engleskog jezika.

Faro softver

Složeniji je program Faro Scenect. Nažalost, ne može raditi sa 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 drajvere, inače senzor neće biti prepoznat. Ovo može biti zbog činjenice da je program posebno dizajnirana besplatna verzija softvera Faro Scene, dizajnirana za rad s profesionalnim Faro 3D laserskim skenerima.

Odvojili smo vremena da to uradimo kako bismo ukratko govorili o ovom programu u verziji 5.2. Da biste primili distribuciju, morate ispuniti obrazac za registraciju, nakon čega će vam na e-mail naveden u njemu biti poslan link za preuzimanje.

Program može raditi sa Kinect i Asus Xtion Pro Live senzorima (distribucija sadrži OpenNI drajvere neophodne za njih), a da bi se povećala tačnost, oni se mogu kalibrisati pomoću kalibracionog lista koji je prethodno odštampan na štampaču. Istina, izvodljivost takvog postupka za tako primitivne senzore nije baš jasna.

Za rad će vam trebati računar sa 64-bitnom verzijom MS Windows-a. Ne postoje posebne distribucije za Mac OS X, a u dokumentaciji se ne spominje mogućnost rada pod ovim OS-om. Nema interfejsa na ruskom jeziku, a nema ni uputstva na ruskom.

Ovaj program je primjetno teži za naučiti od Skanect - na primjer, morate razumjeti takve koncepte kao što su skeniranje, oblak skeniranih tačaka (oblak skeniranih tačaka), radni prostor (radni prostor) i projekat (scan project), ali mogućnosti su mnogo šire: objekat već nije potrebno skenirati u jednoj sesiji;

Skeniranje počinje odmah nakon pritiska na odgovarajuće dugme.

Naravno, tu su i napredni alati za gledanje. Podržane su teksture boja, kao i vezivanje za eksterni koordinatni sistem i poređenje sa CAD modelima. Postoje i neke opcije za uređivanje pomoću različitih selektora i četkica za odabir.

Ali ne možete dobiti datoteku modela prikladnu za 3D štampanje u Skanectu. Da biste napravili mrežu, prvo morate sačuvati rezultat u jednom od dostupnih formata - na primjer, VRML (*.wrl):

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

Dakle, ako se uporedi sa minimalnom funkcionalnošću Skanect-a, da ne spominjemo primitivni Kinect Fusion Explorer, onda je Scenect po svojim mogućnostima mnogo bliži Artec Studio-u, iako je „ideologija“ obrade veoma različita. Međutim, Scenect je samo verzija programa Faro Scene, skrojena za dvije vrste jeftinih senzora ograničenih mogućnosti koji uopće nisu namijenjeni profesionalnom radu. Odnosno, ovo je očigledan "mamac": osoba koja je potrošila puno vremena i truda na savladavanje zamršenosti Scenecta i odlučila preći na rad s 3D skenerima profesionalne klase, neizbježno će se nagnuti prema Faro proizvodima.

Odnosno, već je jasno da su Faro i Artec rivali na tržištu 3D skenera; Nećemo uspoređivati ​​cijene za njihove proizvode; Prvo: šteta što Artec nema takav "mamac" - za testiranje sa pristupačnim senzorima možete koristiti samo probnu verziju od 30 dana, što nije uvijek dovoljno. Drugo: Artecovi proizvodi su trenutno povoljni u odnosu na Faro zbog prisutnosti ne samo dokumentacije na ruskom jeziku i ruskog sučelja u softveru, već i usluge podrške koja je spremna 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 su trenutno prilično specifični proizvodi, ako ne i egzotični. Vrlo je malo ljudi koji imaju iskustvo u radu na profesionalnom nivou sa nekoliko ovih programa i sposobni su da naprave inteligentno i uravnoteženo poređenje mogućnosti; Nažalost, mi nismo jedan od njih, pa ćemo se suzdržati od bilo kakvih zaključaka. Osim jedne stvari, koja je čisto subjektivna: zahvaljujući dostupnosti kvalitetno izrađene dokumentacije i korisničkog interfejsa, savladavanje Artec Studija nam se nije činilo kao nemoguć zadatak - samo da smo imali vremena i želje.

Nadamo se da ćemo u bliskoj budućnosti upoznati čitaoce sa ostalim Artecovim proizvodima - skenerima.

Budući da oprema koja se koristi radi metodom strukturiranog osvjetljenja, mora se uzeti u obzir da crne površine apsorbiraju svjetlost, dok je sjajne površine reflektuju. Stoga se objekt koji se skenira mora prvo očistiti od prljavštine, a po potrebi nanijeti sprej za matiranje. Olakšava i ubrzava proces skeniranja i istovremeno djeluje kao prajmer, tj. omogućava glatkiju površinu objekta. Premaz se lako može ukloniti vodom ili alkoholom. Međutim, postoje slučajevi kada je matiranje isključeno, na primjer, prilikom skeniranja skupog nakita, s kojeg će biti teško ukloniti ostatak proizvoda.

Da bi se povećala tačnost rezultata, objekt je označen posebnim tačkama na kontrastnoj pozadini, koje se automatski čitaju tokom 3D skeniranja i koriste za spajanje pojedinačnih skeniranja.

2.Konfiguracija uređaja i odabir područja skeniranja

U zavisnosti od opreme koja se koristi, moguće je 3D skeniranje objekata različitih geometrijskih oblika i dimenzija (naša studijska oprema nam omogućava rad sa objektima veličine od 3 cm do 2 m). Da biste dobili 3D skeniranje maksimalnog kvaliteta, potrebno je pravilno odabrati "zonu skeniranja", odabrati pogodno mjesto za postavljanje skenera, a također i kalibrirati opremu nakon instalacije.

3. Sveobuhvatno skeniranje dijela

3D skeniranje objekta se dobija čitanjem sa različitih tačaka. Međutim, u slučaju dubokih rupa, vidljivo područje se skenira, a dio koji je "nevidljiv" za 3D skener se završava ručno tokom solid-state modeliranja. Proces zahtijeva brigu i savjestan pristup - nepravilna instalacija, konfiguracija opreme ili greška u prijenosu podataka mogu zahtijevati ponavljanje svih koraka.

4. Spajanje pojedinačnih skeniranja u jednu strukturu

Skeniranje i naknadno spajanje okvira izvode se u posebnim programima, na primjer, RangeVision ScanCenter i RangeVision ScanMerge. Tokom procesa šivanja, rezultirajuća skeniranja se također obrađuju i uklanjaju iz buke, krhotina i rupa.

Rezultat rada obavljenog u ovoj fazi je poligonalni STL model, koji je skup trouglova.

5.Obrada stl modela

Proces dorade skeniranja jedan je od najzahtjevnijih u 3D skeniranju. Uostalom, konačni rezultat izravno ovisi o kvaliteti šivanja i naknadne obrade. Dobijeni 3D model u STL formatu može se odmah odštampati na 3D štampaču.

6. Kreiranje čvrstog modela

Ako treba da radite sa modelom u sistemu kompjuterski potpomognutog dizajna (CAD), prvo morate da „očvrsnete“ površinu, na primer, korišćenjem Geomagic Control X softvera sistem (Compass, Solidworks, Design X, itd.) .

7.Kreiranje stabla konstrukcije za 3D model

Da biste dobili crtež skeniranog objekta, prvo morate kreirati stablo konstrukcije, koje predstavlja grafički prikaz niza objekata koji formiraju gotov proizvod: ravnine, spojnice, prostorne krive i drugi elementi.

8.Izrada crteža

Na osnovu konačnog modela izrađuje se crtež. Ako je potrebno, nadopunjuje se skeniranjem ili konturom za lasersko rezanje. Prije kreiranja crteža, vrši se ispitivanje nauke o materijalima kako bi se odabrao materijal. Dizajner ga takođe može izabrati na osnovu uslova rada i namene dela.

Možete naručiti kontaktiranjem stručnjaka kompanije Zanimatika. Naš studio posjeduje svu potrebnu opremu i softver za postizanje visoke preciznosti modela bilo koje složenosti. Kontaktiraj nas!

Privlačnost aditivnih tehnologija teško je precijeniti. Zbog toga je oprema za podršku 3D štampanju toliko popularna danas. Ako imate ograničen budžet, možete sami napraviti 3D skener. Da bi to učinili, koriste dostupne alate i jedinice ili jednostavno pretvaraju običan 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 emituje laserski snop (za kvalitetno skeniranje, bolje je da snop bude što tanji);
• razna pričvršćivanja, uključujući ugao za kalibraciju;
• poseban softver za obradu skeniranih slika i podataka.

Imajte na umu da bez odgovarajućeg softvera nećete moći kreirati digitalni model objekata i objekata. Stoga u početku vodite računa o dostupnosti posebnih programa. Na primjer, DAVID laserski skener i trouglovi smatraju se osnovnim, ali zahtijevaju korištenje rotirajuće površine.

Počnite s uglom kalibracije. Da biste ga kreirali, odštampajte šablon (uključen je u programski komplet). Postavite ga tako da stvara ugao od 90 stepeni. Važno je da se tokom štampe održava ispravna skala. Da biste to učinili, koristite kalibracijsku vagu. Kalibracija kamere se vrši automatski ili ručno, to je također omogućeno softverom.

Da biste skenirali stavku, morat ćete je postaviti u kut za kalibraciju i instalirati web kameru nasuprot njemu. Važno je da objekat postavite tačno u centar slike na ekranu. U postavkama web kamere morate onemogućiti sva automatska podešavanja. Takođe pomažu u postavljanju boje laserskog snopa. Pritiskom na “Start” se prave glatki pokreti. Zraka treba da kruži objektom sa svih strana. Ovo će biti prvi ciklus skeniranja. U budućnosti je potrebno promijeniti položaj lasera kako bi se pokrile sve tačke koje nisu prethodno obrađene.

Po završetku svih procesa, skeniranje se zaustavlja i u programu se bira režim “3D prikaz”. Ako nemate laser pri ruci, možete ga zamijeniti izvorom jakog svjetla. To će osigurati projekciju linije sjene. Međutim, u tom slučaju promijenite postavke u programu koje će odgovarati ovim parametrima.

Izrada 3D skenera od dvije web kamere

Ako vam je potrebna visoka preciznost digitalizacije, morat ćete koristiti dvije web kamere. U ovom slučaju, izvor svjetlosti zamjenjuje druga kamera. Uradi sam 3D skener od dvije kamere omogućava vam da minimizirate vrijeme izračunavanja za tačke koje se nalaze unutar laserske trake.

Izrada 3D skenera od projektora i web kamere

Za ovo će vam trebati:

• projektor;
• web kamera;
• DAVID-laserskener program;
• Stativi za web kamere i projektore;
• ploča za kalibraciju (pričvrstite dva mala lista iverice pod uglom od 90 stepeni i zalijepite listove papira s unaprijed odštampanim šablonima suhim ljepilom);
• gramofon (može se napraviti od stare grace sprave za vježbanje i nekoliko iglica).

Da biste skenirali objekat, postavite ga okomito i napravite 7-8 skeniranja, rotirajući ga u krug. Kombiniramo rezultirajuće skeniranje. Nakon toga mijenjamo poziciju objekta i izvodimo isti postupak. Kombinujemo skenirane dve polovine objekta. Klikom na dugme “osigurač” dobijamo trodimenzionalni model objekta. Može se sačuvati u bilo kojem odabranom formatu, a zatim obraditi pomoću:

• Delsam LastMaker;
• Easylast;
• Last Design & Engineering;
• Forma 2000;
• Shoemaster QS.

Izrada 3D skenera iz konzole za igru

Xbox One je konzola koja je već opremljena Kinectom druge generacije i može se koristiti kao 3D skener. Ako imate običan kontroler igre, možete napraviti 3D skener iz kinect-a koristeći sljedeće programe:

1. Kinect Fusion. Kreira veoma detaljne modele čitanjem podataka sa Kinect senzora.
2. Skanect. Uz njegovu pomoć kreiraju se 3D slike prostorija sa svim objektima koji se u njima nalaze. Da biste kreirali trodimenzionalni model okolnog prostora, jednostavno trebate rotirati uređaj oko sebe. Da bi se pojedini objekti detaljizirali, potrebno je ponovo usmjeriti kameru ka njima.

Izrada 3D skenera sa pametnog telefona

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

1. MobileFusion. Prati poziciju objekta pomoću standardne kamere, a zatim snima fotografiju. Iz serije fotografija dobija se trodimenzionalni model. Radi na različitim platformama i OS.
2. Pomaže u kreiranju trodimenzionalnih fotografija bilo kojih objekata, a zatim ih šalje na 3D štampač.
3. Autodesk 123D Satch. Pomoću ovog programa kreiraju se i štampaju trodimenzionalni modeli zgrada, ljudi i drugih objekata na aditivnim uređajima, koji se mogu fotografisati iz svih uglova i strana.

Takvi sistemi ne zahtijevaju modifikacije hardvera ili internet vezu. Da biste započeli, trebate samo pokrenuti mobilnu aplikaciju i pomicati telefon oko objekta koji se skenira.