Pokud chcete vytvořit 3D skener s vlastními rukama, najděte nejprve webovou kameru. Pokud ji máte, náklady na celý projekt budou stát 40 až 50 dolarů. V posledních letech 3D stolní skenování dělalo skvělé skoky, ale stále má spoustu omezení. Hardwarový hardware je založen na určitém množství oprávnění skenování. Dobré výsledky získáte pouze tehdy, pokud váš objekt splňuje požadavky a rozlišení fotografování.

Princip 3D snímání

Fotogrammetrie používá soubor obvyklých dvourozměrných snímků pořízených ze všech stran kolem objektu. Pokud je bod na objektu viditelný nejméně ve třech snímcích, jeho poloha může být trojúhelníkována a měřena ve třech rozměrech. Identifikací a výpočtem umístění tisíců nebo dokonce milionů bodů může software vytvářet extrémně přesné přehrávání.


Na rozdíl od hardwarového skeneru nemá tento proces žádné omezení velikosti nebo oprávnění. Pokud můžete objekt fotografovat, můžete jej skenovat:

Limitujícím faktorem pro fotogrammetrii je kvalita fotografií a tím i dovednost fotografa.

Fotky by měly být jasně viditelné a jasně zaměřené.

Měli by se také nacházet kolem objektu tak, aby byly pokryty všechny jejich části.

Bez 3D skeneru budete moci vytvořit trojrozměrný obraz pouze velkých objektů. Malé objekty nebudou skenovány. Chcete-liAbychom to pochopili, budeme analyzovat koncept fotogrammetrie.

Co je fotogrammetrie a jak ovlivňuje odraz objektů?

Fotogrammetrie je věda získávání měření z fotografií, zejména pro obnovení přesné polohy bodů povrchu. Může se také použít k obnovení trajektorií pohybu označených vztažných bodů na jakémkoli pohyblivém objektu, jeho součástech a v těsné blízkosti prostředí.


Stručně řečeno, umožňuje vytvoření trojrozměrné mřížky několika fotografií, které porovnávají podobnosti mezi obrazy a triangulují je v trojrozměrném prostoru. Fotogrammetrie existovala nějakou dobu, ale až poté, co se společnost Autodesk připojila k programu Memento beta, stalo se vše stabilní. Memento byl přejmenován na Kam, když opustil beta fázi. Zní to jako kouzlo, ne? No, to není zázrak, je to realita. Nyní může někdo provést trojrozměrné skenování, aniž by strávil stovky na skeneru. Dokonce i dostupné 3D skenery s otevřeným zdrojovým kódem vyžadují spoustu znalostí, aby je správně fungovaly. S fotogrammetrií může někdo získat to, co chce.

Otočný kolečko - druhá fáze vytváření skeneru

Vše, co potřebujete k vytvoření 3D skeneru vlastním rukama, je váš smartphone, sluchátka a přehrávač. Zde je návod, jak to funguje: otáčíte rukojetí a při každém úplném otočení talíře fotoaparát telefonu vyřeší hlasitost sluchátek 50krát. Jednoduše! Přenos fotografií dopočítač, pak použijte Autodesk předělat, aby divy. Je to divné, ale ne pouze vytváří dobré mřížku, ale také poskytuje nástroje pro přizpůsobení mřížky, opravy děr, vyrovnání, příprava pro 3D-tisku nebo systém slouží jako forma 3D-life hraní her nebo vizualizaci!
No, za to, že Apple odstranil konektor sluchátek pro iPhone 7 a výše, budou použity vytvořit aktualizovanou verzi skeneru. Základní princip spouště pro fotoaparát Bluetooth. Nahrazuje potřebu jack pro sluchátka.

Vysoce kvalitní skenování fotohrammetrycheskoe vyžaduje vysoce kvalitních fotografií objektu ze všech stran.

Nejjednodušším způsobem je skenování malé věci - je-li objekt otočit na fotografii.

Tento skener používá krokový motor řízený deska Arduino.

krokového vrátí objekt na pevnou částku, pak sakra infračervené LED zhasne složitou sérii záblesků, které simulují bezdrátové dálkové kamery.

LCD displej se sadou tlačítek umožňuje uživateli ovládat Arduino. Pomocí tlačítek, uživatel si může zvolit počet snímků, které mají být přijata na otáčku. Vyrobený s jejich 3D ruce skeneru kvalitního může pracovat automaticky, kde se bere kop, tlačí krokový motor a opakuje, dokud dokončení plné otáčky. K dispozici je také ruční režim, ve kterém každý lisování činí obraz posouvá ovladač krokového a čeká. Tato funkce je užitečná pro snímání částí.3D skener se zaměřuje na rámeček kolem obrazu.

Další software

Když software detekuje funkci fotogrammetrie na fotografii, se snaží najít tuto funkci na dalších snímků a zaznamenává polohu všech fotografií, které se objevují.

Pokud je objekt součástí rotujícího objektu, získáváme dobré údaje.

Je-li funkce nalezena v pozadí a nepohybuje, zatímco zbytek objektu je snímán, může to vést ke zhroucení časoprostorového kontinua, alespoň co se týče softwaru.

Existují dvě řešení:

Jedním z nich je pohyb kamery kolem objektu tak, aby pozadí zůstalo synchronizováno s pohybem. To je dobré pro velké objekty, ale je mnohem obtížnější automatizovat proces.

Jednodušším řešením je nechat pozadí bez dozoru. Ulehčte malé předměty. Přidejte správné osvětlení a už jste na cestě k bezděčnému pozadí.

Dalším tipem je předefinování obrázků zastavením nebo dvěma. To vám umožní zachytit více detailů ve stínu objektu a zároveň oddělovat pozadí, takže všechny zbývající objekty pozadí zmizí v jiskřivé bílé barvě.

Arduino. Má kontakty, které nejsou zavřené obrazovkou LCD, což usnadňuje připojení.

SainSmart 1602 LCD štít, který má displej a několik tlačítek pro ovládání skeneru.

Step Driver Engine (snadný ovladač).

Stejnosměrný motor NEMA 17 bude otáčet objekt skenování. S velkým krokovým motorem (svhodný ovladač a zdroj napájení), tento vysoce kvalitní 3D skener s vlastními rukama by mohl zvýšit rozsah skenování. INFRARED LED 950 nm spustí fotoaparát. Na tomto principu jsou založeny některé populární modely ručních 3D skenerů. S rukama můžete opakovat proces budování. Nabízíme několik možností, jak si vybrat.

Spinscan Tony Buzzer: Základ všech skenerů

V roce 2011 vydal 3D tiskový genius Tony Buzzer Spinscan. Jedná se o domácí 3D open source skener založený na laseru a digitálním fotoaparátu. Později použil nápady MakerBot od společnosti Spinscan k vytvoření skeneru se skrytým zdrojem Digitizer.

FabScan

FabScan začal jako promoční projekt a od té doby byl přijat malou komunitou, která pokračuje v práci na zlepšování svých schopností. FabScan funguje stejně jako mnoho jiných laserových skenerů, ale je napájen vestavěným pouzdrem, které pomáhá vyrovnat úrovně osvětlení a zabraňuje zkreslení skenování.

VirtuCube

Alternativní metoda pro laserové skenery je strukturovaný světelný skener. Použitím pikového projektoru namísto laseru lze snadno vytvořit virtuální počítač s několika tiskovými předměty a základní elektronikou. Celý tento systém lze umístit do kartónové krabice, aby jiné zdroje světla nezpůsobily chyby tisku. Dva nové, vzrušující laserové skenery s otevřeným zdrojovým kódem již byly uvolněny: BQ Cyclop a Murobo Atlas.

BQ - laserový skenovací systém

Španělská společnost spotřební elektroniky BQ oznamuje 3D skenerCyklop na CES. Cyclop používá dvě lineární úrovně na úrovni laseru, vestavěnou webovou kameru a rozhranní řadiče Arduino USB od společnosti BQ. BQ napsal svou vlastní aplikaci pro vyhledávání nazvanou Horus. Zatímco zprávy uvádějí, že Cyclop ještě není k dispozici, BQ tvrdí, že bude později v tomto roce.

„Atlas“ - návrh, který vyžaduje zlepšení

3D scanner popisuje principy fungování Murobo současné době hledá prostředky na Kickstarter. Stejně jako Spinscan, Digitizer a Cyclop, Atlas používá laserové lineární moduly a webovou kameru pro skenování objektu na rotující platformě. Atlas nahrazuje Arduino Raspberry Pi, který kombinuje ovládání a zachycení do zařízení. Stejně jako Cyclop, tvůrce Atlas slibuje, že bude otevřeným projektem. Sestavy za $ 129 vyplacené, ale některé zůstaly za cenu $ 149 a $ 209. Cílem společnosti v roce 2019 je uvolnit 3D skener vytvořený ze smartphonu, který nejen odráží viditelnost pozadí, ale také vytváří zaostření při snímání obrazu. V Americe, DIY-novinky jsou zarážející. Pokud nevíte, jak vytvořit 3D skener, použijte neúplnou verzi programu "Atlas". Existuje poměrně jasná funkčnost a vývojáři potřebují pouze číst zařízení a poskytnout práci těch funkcí, které chtějí vidět jako výsledek.

CowTech Cyclop: Nový model multifunkčního zařízení

Cena dosahuje 160 dolarů (v závislosti na tom, zda zadáváte 3D součásti nebo ne). Společnost sídlí v USA. Rozlišení dokončených obrazů dosahuje hodnoty 5 mm. Maximální skenování: 200 x 200 x 205 mm. BQ byl základ 3D sady skenerů 3D pro 3D tiskárnu. JejichPomocí rukou můžete vylepšit verzi modelu pro vytváření snímků ve čtyřrozměrném prostoru. CowTech Engineering využilo finančních prostředků vedených BQ, což dalo jedinečnou hodnotu aktualizovaného modelu. Možnosti:

ekologický přehled,

zachycení pozadí,

zobrazení čoček v obráceném stylu.

Věrný pohyb otevřeného zdroje, Cowtech, spustil kampaň Kickstarter, aby získal peníze pro spuštění původní verze - Ciclop CowTech. Tým stanovil vysoký cíl - získat 10 000 dolarů, ale byl přivítal překvapením a nadšením, když komunita mohla získat 183 000 dolarů. Sada 3D skeneru z fotoaparátu a telefonu CowTech Ciclop DIY ožívá.

Jaký je tedy rozdíl mezi verzí CowTech a BQ DIY?

​​Cyklus CowTech již dříve používal software Horus 3D, protože je fantastickým obchodem pro 3D skenování objektů. Rozdíly však spočívají v poněkud odlišném designu, který tým několik dní vyvíjel, aby umožnil vytisknout detaily v 3D na libovolné 3D FDM tiskárně. Tyto stejné obrobky lze použít k vývoji zařízení s vlastními rukama. 3D snímače a tiskárny této společnosti mají jen malé množství sestav, takže společnost CowTech vyvinula součásti, které lze vytisknout na tiskárnách o rozměrech 115 x 110 x 65 mm, které jsou přítomny téměř ve všech 3D tiskárnách. Cyklus od CowTech:

Zde jsou regulovaní majitelé laserů.

CowTech DIY používá laserové řezání akrylátů.

Cyklus BQ:

Modely používají závitové tyče.

Laserové řezání akrylu chybí.

Nic v tom nenístrašidelné a skenery stále vypadají docela podobně, ale CowTech zamýšlel pouze na zlepšení stávajícího designu spíše než na jeho reformu. CowTech prodává připravené naskenovat Ciclop za 159 dolarů na svých internetových stránkách. Celkově je to skvělý levný DIY 3D skener, velmi efektivní pro laserové 3D triangulace 3D skenování.

Otočné stroje a stoly pro skenery

Mobilní telefon vybavený technologií DIY 3D scanner: fotogrammetrie - je zde technologická funkce.

Cena: zdarma tisk na vlastní náklady (ačkoli materiály budou stát asi 30 dolarů).

Tento 3D skener bude vytvořen vlastním rukama jednoduše. Dave Clark, britský výrobce, začal před začátkem prodeje pečovat o to, aby mohly modely pracovat. Součásti budou vytvářet další skenery.

To je způsobeno skutečností, že je založena spíše na fotogrammetrii než na laserové triangulaci a je kompatibilní s vaším smartphonem! Pro synchronizaci zařízení můžete stáhnout soubor pro 3D tisk. S vlastními rukama se z nástrojů dostane skener 3D. Je třeba pouze důvěřovat tvůrcům DIY 3D. Jednoduché zařízení okamžitě změní svůj iPhone nebo Android na 3D skener připojením k tomuto přehrávači. Pak pomocí sluchátek a telefonu s fotoaparátem vytvoříte více než 50 snímků objektu, který bude naskenován při otáčení otočného stolu. Po provedení těchto snímků je můžete stáhnout do aplikace, jako je aplikace Autodesk ReCap, a převést je na kompletní 3D soubor. Obecně je to fantastický kreativní projekt a skvělý DIY3D skener pro lidi s omezeným rozpočtem.

Skener Microsoft Kinect 3D

Její cena je dokonce nižší - pouze 99 USD (ale již se neprodává, ačkoli Kinect V2 je ještě k dispozici s Xboxem One). Motto firmy: "Vytvořte svůj vlastní 3D skener od Kinetty a překvapení s přáteli." Přestože společnost Microsoft reagovala na poptávku vytvořením vlastního 3D skenování pro skener Kinect, existuje řada možností třetích stran, které by mohly být lepší. Patří sem:

Skanect, vyrobený Occupital, který také prodává snímač konstrukce.

ReconstructMe. Poskytuje sadu nástrojů, které vám umožní provádět 3D skenování za méně než 100 USD.

Výsledky nejsou fantastické, ale za takovou cenu jsou zcela přijatelné. Bylo prokázáno, že je nižší než tradiční protogrammetrické varianty kvality, zejména v malých detailech, například u malých modelů, jako jsou žraločí zuby. Nicméně pro začínající 3D skenery je to fantastický vstupní produkt, tím více už můžete mít pro Xbox 360.

Před vytvořením skeneru

Existuje mnoho kamer, které můžete použít. Samozřejmě, abyste věděli, jak si z telefonu vyrobit 3D skener, musíte zjistit, co musíte udělat. Pokud máte v úmyslu používat kameru Pi Scan pro řízení kamer, měli byste použít fotoaparát Canon PowerShot ELPH 160. Pokud však používáte jiné nastavení, je zde několik společných možností fotoaparátu:

Kolik megapixelů potřebujete? Změřte položky, které chcete skenovat. Zaměřte se na nejvyšší průměrnou velikost (nevybírejte největší emise). Například,většina učebnic ve velikosti 2286 x 2794 cm. Nyní vynásobte tuto částku na PPI (pixelů na centimetr, že máte v úmyslu zachytit 300 -. Bezpečné minimum, i když nemůžete pokazit, pokud jste chytit víc Takže v našem příkladu. - 9 x 300 = 2700. 11 x 300 = 3300. máme obraz alespoň 2700 x 3300 = 8910000 pixelů, čili asi 9 megapixelů.

Co byste měli řídit? Pokud skenujete knihu nebo skenování předmět pouze pro svého informačního obsahu (na rozdíl od snaží zachytit skutečný vzhled podívejte se), nepotřebujete velmi dobré snímky. Pokud jsou osvětlení nebo nastavení fotoaparátu se liší od výstřelu k výstřelu, můžete ještě dostat kvalitní výsledky

Rychlost závěrky -. vyvážení bílé, clony ISO

zapnutí /vypnutí blesku Jakékoliv zvláštní zpracování obrazu (ostrost, zlepšená barva... , a tak dále d)

zaostření (v ideálním případě k aretaci zaostření)

Kompenzační účinky

Zvýšení obraz - většina SLR umožnit všem tento druh ovládání....; Kompaktní fotoaparáty pouze fotoaparát Canon Powershot, podporující CHDK. Umožňují vám řídit všechny tyto parametry.

Hodně závisí na rozpočtu. Skenery se prodávají za stejnou cenu jako kamery. Pokud chcete udělat vše sami, rozpočet je omezen. Věnujte pozornost dostupnému segmentu trhu s optikou a náhradními díly.

První potíž čelí při vytváření trojrozměrného laserového skeneru - zjištění otočné plošiny. Musí být ovšem řízena pouze pomocí MatLabu. Místo tohoChcete-li ušetřit spoustu peněz nebo času, můžete si koupit krokový motor 28BYJ-48-5V s deskovým modulem testujícím pohon ULN2003.

Následně přilepte plošinu k hřídeli krokového motoru a vložte ji do drážky uvnitř držáku. Platforma by měla být na stejné úrovni jako "mramor", ale mějte na paměti, že levnější, nekompatibilnější průměry, které mohou činit věci nerovné.

Pokud mít metodu pro přesné otáčení, který může být řízen v Mat Lab, nastavte na fotoaparátu v jakékoli vzdálenosti a výšky, jakož i laserový paprsek na vlevo nebo vpravo od fotoaparátu a otočný talíř. Úhel sklonu laserem by měl být optimální pro pokrytí většiny otočného stolu, ale nic by neměl být přesné, zpracováváme rozdíl v měřítku modelu v kódu.

Nejdůležitější částí správné činnosti je kalibrace fotoaparátu. Pomocí sady nástrojů MatLab pro počítačové vidění získáte přesné ohniskové vzdálenosti a centrum optických fotoaparátů až do velikosti 014 pixelů.

Mějte na paměti, že změnou rozlišení fotoaparátu se změní hodnoty kalibračního procesu. Hlavními hodnotami, které hledáme, jsou ohnisková vzdálenost měřená v pixelových jednotkách a souřadnice pixelů optického středu obrazové roviny. Většina levných kompaktních fotoaparátů nemá softwarové rozhraní. Mohou být řízeny pouze ručním nebo mechanickým uvedením do provozu. Ale tým dobrovolníků vyvinul software, který umožňuje vzdálené ovládání kompaktních fotoaparátů Canon a přizpůsobit je. To je všechnoSoftware se nazývá CHDK.

CHDK je vložen na kartu SD, která je poté vložena do fotoaparátu.

CHDK se spustí automaticky po spuštění fotoaparátu.

Vzhledem k tomu, že zařízení CHDK neustále provádí změny fotoaparátu, můžete pro normální provoz fotoaparátu jednoduše dostat speciální SD kartu CHDK.

CHDK je důležitým předpokladem pro programové řadiče uvedené níže. Řadiče pracují na PC nebo Raspberry Pi a komunikují se softwarem CHDK běžícím na kamerách prostřednictvím rozhraní USB. Pokud používáte jiné typy levných fotoaparátů, jedinou možností kontroly je jakékoli mechanické nebo ruční spuštění prostřednictvím instalačních programů, jak je uvedeno výše.