Si vous avez lu ma précédente revue de scanner 3D du 3D Systems Sense, vous savez que j’ai été impressionné par la facilité d’utilisation et les détails géométriques pour un appareil dont le prix est inférieur à 450 €. Mais la qualité des informations de couleur – ou textures – capturées par le Sense est tout à fait décevante. Cela a été corrigé avec le Sense 2 que j’ai examiné plus tard)
Dans cette revue, je teste le capteur de structure fabriqué par un Occipital. Cet appareil était également disponible sous le nom de 3D Systems iSense, mais cette version rebaptisée a été abandonnée*.
J’ai obtenu mon Structure Sensor auprès du magasin néerlandais d’impression et de numérisation 3D MakerPoint.
Mise à jour février 2017
*Quelle est la différence entre Structure Sensor et 3D Systems iSense ? Et pourquoi l’iSense est actuellement en réduction ?
Après le « Sense » mentionné dans l’intro, 3D Systems vendait autrefois l' »iSense » qui était, ou est, plus ou moins un capteur de structure rebrandé. L’iSense était fabriqué par Occipital et a un aspect presque identique à un Structure Sensor, mais il y a des différences. 3D Systems a abandonné le produit en 2016, mais le stock restant est actuellement vendu en ligne avec des réductions massives op à 80%.
Parce que je recevais tellement de questions sur l’iSense, j’en ai obtenu un moi-même pour 58 $ sur eBay pour tester s’il y a une différence dans la qualité de numérisation et le support de l’application. Vous pouvez lire ce que j’ai dit à ce sujet dans mon article sur le capteur de structure et l’iSense. Et puisque l’iSense est également livré avec une application dédiée par 3D Systems, je l’ai également examiné par souci d’exhaustivité.
Pricing
Si vous vivez aux États-Unis, un Structure Sensor coûtera 379 $ avec un support pour iPad Air 2 sur Amazon. Vous pouvez également les acheter directement auprès d’Occipital pour ce prix et avoir le choix entre différents supports pour iPad et des accessoires tels qu’un objectif grand angle et un câble de chargeur pro qui peut charger le capteur de structure et l’iPad en même temps !
Si vous vivez dans l’UE et que vous ne voulez pas les tracas de l’expédition internationale et les frais de douane et taxes supplémentaires, vous pouvez au mieux obtenir le capteur de structure avec un support d’adaptation auprès de Makerpoint pour 499 €.
Il est compatible avec tous les iPad plus récents que l’iPad de 4ème génération et l’iPad mini 2 (anciennement connu sous le nom d' »iPad Mini with Retina Display ») – y compris le support récemment ajouté pour l’iPad Pro 9.7″ & 12.9″.
Je l’ai testé avec l’appareil compatible le moins puissant, l’iPad mini 2, qui dispose d’un appareil photo de 5 mégapixels avec une ouverture de f/2.4. Étant donné que cette caméra est utilisée pour capturer les détails de couleur, on peut affirmer sans risque de se tromper que l’utilisation d’un iPad plus récent se traduira par une meilleure qualité de texture. Cet iPad Pro 9,7″, par exemple, possède un appareil photo de 12 mégapixels avec un objectif f/2,2 plus rapide. Cela étant dit, je pense que le test avec un iPad mini 2 est un excellent point de référence et cet iPad est toujours vendu pour 265 €, ce qui porte le total des coûts minimaux du capteur + support + iPad à 765 € – ce qui est encore beaucoup moins que de nombreux autres scanners 3D. (Tous les prix que je mentionne sont en euros et incluent la TVA néerlandaise de 21%).
J’ai testé le capteur de structure avec 3 applications différentes, que je vais couvrir dans 3 parties différentes de cette revue :
- Les propres applications iPad d’Accipital
- L’application iPad tierce itSeez3D que j’ai examinée et
- Le logiciel Skanect d’Accipital pour Mac et Windows (Examen finalement à venir Q1 2017)
Mise en place du matériel
Attacher le support
Premièrement, vous devez fixer le capteur de structure au support – les deux sont disponibles en aluminium argenté ou bleu – pour votre appareil. Le capteur comprend 4 vis et un tournevis. Le support peut être un support officiel, mais vous pouvez également commander des versions imprimées en 3D sur Shapeways ou en télécharger un sur Thingiverse et l’imprimer en 3D vous-même. Le capteur de structure est un système très « ouvert » et personnalisable de cette façon. Occipital a même placé des dessins CAO sur son site Web pour développeurs afin que vous puissiez concevoir votre propre support. Les développeurs qui veulent expérimenter avec le capteur au-delà de son utilisation avec un iPad, peuvent également acheter un câble USB Hacker de 50 € pour attacher le capteur directement à n’importe quel appareil choisi.
Capteur de structure (argent) monté sur le support de l’iPad mini avec un loquet en aluminium (également argenté).
Joli détail : Avec le capteur de structure fixé, l’iPad mini se trouve à un angle de travail parfait et repose sur le bord en aluminium, protégeant le verre.
Impression 3D d’un capuchon d’objectif
Les supports sont conçus pour être facilement retirés de l’iPad. C’est bien, car comme moi, vous aurez probablement un étui ou une pochette quelconque pour protéger votre iPad pendant le transport. Malheureusement, le capteur de structure n’est livré avec aucune sorte de pochette de transport. Et si le support sur lequel est fixé le capteur est suffisamment solide pour être transporté dans l’une des poches latérales de ma sacoche d’ordinateur portable, je ne veux pas de rayures sur le verre. Un bouchon d’objectif n’est pas inclus, j’ai donc téléchargé ce bouchon d’objectif pour capteur de structure sur Thingiverse et j’en ai imprimé un moi-même en 3D. Si vous n’avez pas d’imprimante 3D vous-même, vous vivrez probablement à proximité d’un Hub 3D qui pourra vous aider.
J’ai imprimé en 3D le capuchon d’objectif avec un filament InnoPET résistant (consultez mon guide de filament révisé pour plus d’infos sur ce matériau et d’autres matériaux d’impression 3D)
Calibrage du capteur
Avant d’utiliser le capteur de structure pour la première fois, il doit être calibré. Cela est principalement dû au fait que la caméra RVB native à l’arrière de l’iPad est utilisée pour capturer les informations de couleur et que l’emplacement de la caméra varie sur les différents modèles d’iPad. Pour cette raison, le décalage entre la caméra de l’iPad et la caméra infrarouge du capteur de structure doit être compensé.
Il existe une application dédiée Calibrator qui rend le processus très facile : il suffit de sortir par une journée lumineuse et de diriger le capteur vers quelque chose qui présente beaucoup de détails. L’app suivra certains détails automatiquement pour faire la plus grande partie de la calibration et vous laissera l’affiner par la suite si nécessaire.
L’app de calibration fonctionne parfaitement et donne également une bonne idée de ce que la caméra infrarouge (à gauche) voit réellement à l’extérieur en plein jour – plus d’informations à ce sujet plus tard.
Scanner 3D avec l’app Scanner occipital
L’app Scanner native est assez simple. Il suffit de la pointer vers la personne ou l’objet que vous voulez capturer et d’utiliser un geste de deux doigts pour mettre à l’échelle la boîte d’indicateurs afin qu’elle corresponde à la taille du sujet, qui sera également mis en évidence.
Il n’y a que deux options :
- Scanner en utilisant l' »ancien tracker » qui utilise uniquement les informations de forme ou utiliser le « nouveau tracker » qui utilise également les informations de couleur pour garder la trace de l’objet que vous scannez. Je ne vois aucune raison d’utiliser l’ancien tracker, car la numérisation sans information de couleur rend difficile ou impossible la numérisation d’objets uniformes sans beaucoup de détails géométriques.
- Couleur « basse résolution » ou « haute résolution ». D’après mes tests, la différence entre les deux est que le premier produit une carte de texture 2K (2048 x 2049 pixels – ou 4,2 mégapixels) et le second une version 4K (4096 x 4096 pixels – 16,8 mégapixels).
La version haute résolution prend effectivement un peu plus de temps à rendre, ou à calculer. Cela se fait sur l’iPad lui-même et mon iPad mini 2 est l’un des iPads compatibles les plus lents. Le temps exact dépend de la taille et de la complexité du sujet. Pendant ce temps, vous ne pouvez pas faire un nouveau scan.
Scanner avec un plateau tournant
Vous pouvez faire des scans 3D soit en vous déplaçant librement autour d’un objet, soit en utilisant un plateau tournant. Vous trouverez ci-dessous une vidéo du processus de numérisation à l’aide d’un plateau tournant IKEA SNUDDA à 6 € et d’un support de tablette à 4 € de Xenos. Elle est lue à 4 fois la vitesse originale (d’où le son aigu de l’imprimante 3D en arrière-plan).
Comme vous pouvez le voir, j’ai posé Teddy sur un livre (le merveilleux The Art of The Last of Us, pour être précis). Il est ainsi plus facile pour le tracker RVB de suivre correctement l’objet lors de la rotation. L’application a notamment eu du mal à suivre la vue latérale de l’ours sans le livre. En dehors de la lumière naturelle provenant des fenêtres du studio, je n’ai utilisé qu’une lumière de 55 Watts avec une petite boîte à lumière (visible à droite dans la vidéo).
Lorsque le rendu est terminé, vous pouvez prévisualiser le scan et l’exporter par e-mail en tant que modèle 3D .OBJ avec une carte de texture séparée au format .JPG. Malheureusement, il n’y a aucun moyen de sauvegarder vos scans sur l’iPad, vous devez donc disposer d’une connexion internet pour envoyer le scan par email avant d’en faire un nouveau. Le fichier .OBJ est envoyé par e-mail sous la forme d’un fichier .ZIP contenant le modèle et les fichiers de texture. Le .ZIP peut être téléchargé directement sur Sketchfab:
J’ai été surpris par la qualité du scan. Surtout si l’on tient compte du fait qu’il n’a pas fallu de temps pour « rendre » la géométrie et seulement une minute pour rendre les textures sur un iPad mini relativement lent. La qualité des couleurs se situe quelque part entre les textures floues de 3D Systems Cubify Sense (cliquez pour voir le scan de référence du même modèle) et le résultat plus net de la photogrammétrie avec l’application gratuite Autodesk 123D Catch. Je dirais qu’un tel scan est utilisable pour de nombreux usages non industriels et que vous obtiendriez probablement de meilleures textures avec un iPad haut de gamme. En scannant comme cela à partir d’un angle fixe, je n’étais pas en mesure de capturer sous les bras de Teddy.
Scanner libre
Pour l’exemple suivant, j’ai choisi un objet plus grand et moins pelucheux : un petit baril de pétrole qui a été modifié en panier (à Bali par le magasin de commerce équitable Jansje). Je l’ai placé sur un autre des joyeux – et parfaitement traçables – napperons de ma fille sur notre table à manger et je m’y suis promené librement, m’arrêtant de temps en temps lorsque l’application me le demandait. À ces arrêts, il prend une photo pour les textures. J’ai été surpris de la fluidité de cette expérience et de la qualité du suivi de l’objet par le logiciel : il ne l’a jamais perdu ! Et ceci avec le dernier bout de lumière du jour de l’après-midi et deux lampes de plafond tamisées, donc loin des conditions d’éclairage parfaites.
Le (nouveau) tracker n’a même pas fait attention à ce que mon chat (encore plus récent) se promène pendant la session ! Bien sûr, j’étais heureux qu’aucun cliché de texture n’ait été pris à ce moment-là.
Vous trouverez ci-dessous le résultat de la session de balayage ci-dessus. Comme vous pouvez le voir, il n’a pas complètement capturé la poignée sur le couvercle, mais les poignées sur les côtés sont bien. La texture est correcte, mais pas aussi nette que je l’avais espéré. L’assemblage des textures assez bien, cependant.
Scanner les gens
Puisque j’ai demandé à mon partenaire commercial Patrick de servir de modèle pour la revue du scanner 3D Cubify Sense, je lui ai demandé de porter la même chemise au bureau pour une comparaison parfaite. Comme vous pouvez le voir, il était très heureux.
Comme vous pouvez le voir ci-dessous, le résultat est bien meilleur que celui du Sense. La résolution est un peu faible – à la fois en termes de géométrie et de texture – mais elle n’a nécessité aucun rendu après numérisation pour le maillage et seulement une minute pour les informations de texture. Pour moi, cela ressemble un peu à un personnage de jeu vidéo. Cela fait aussi paraître Patrick 10 ans plus jeune…
Mise à jour du 27 juin 2016
Occipital vient de publier une nouvelle version de son appli Scanner qui utilise son SDK wel 0.6. La mise à jour promet des maillages de meilleure qualité – une amélioration de 60% de la résolution sur chacun des 3 axes, en fait – en partie grâce à leur acquisition de Lynx Laboratories.
Naturellement, j’ai voulu tester si cela est vrai !
Comme vous avez pu le voir sur mon Instagram, mon premier test a été cette statue de hibou de 40 cm de haut imprimée en 3D avec le Big Builder que j’ai chroniqué il y a quelque temps :
À cette taille, le polycount était de 50.000 contre 44.000 avec l’ancienne application basée sur le 0.5.5. SDK. Une amélioration de 15%, mais pas vraiment visible. J’ai donc scanné mon fidèle sujet de test et partenaire commercial Patrick :
À cette taille, l’amélioration de la résolution est très apparente : 24 169 contre 56 427 faces avec la nouvelle application-230% de polygones en plus ! Même sans les chiffres, il y a clairement plus de détails dans le visage de Patrick (il préfère l’ancien mappeur) et le T-shirt.
C’est impressionnant que ce genre d’amélioration puisse être obtenu avec une simple mise à jour logicielle. Et rappelez-vous que tout est rendu localement sur un iPad-en temps réel-pas de traitement dans le nuage. Et selon le responsable du programme développeur d’Occipital, ce n’est que le début :
Il est utile de mentionner que depuis cette mise à jour du SDK 0.6, il n’y a plus de support pour le 3D Systems iSense que j’ai mentionné dans le dans. Donc la nouvelle app Scanner ne fonctionne qu’avec un capteur de structure réel acheté chez Occipital ou l’un de ses revendeurs.
Scanner en extérieur
La technologie de lumière structurée que le capteur de structure utilise pour capturer la profondeur est formidable pour le scan 3D en intérieur. En essayant de capturer des objets en dehors du confort de mon studio, je me suis rapidement heurté à ses limites. Comme vous pouvez le voir dans l’image d’étalonnage au début de ce billet, la caméra infrarouge a du mal à capturer les détails en plein soleil, et encore moins à voir le motif laser projeté.
J’ai donc fait quelques expériences par temps nuageux – ce qui est assez fréquent aux Pays-Bas. Ci-dessous, une poubelle typiquement hollandaise.
Notez que l’icône sur la poubelle n’est pas couverte par la prévisualisation grise…
De nouveau, j’ai été surpris par la fluidité du suivi : même sans surface de sol plane, la poubelle était suivie en douceur. Il était un peu difficile de capturer l’arrière sans tomber dans le canal, mais j’ai réussi assez bien parce qu’apparemment, cela n’a pas d’importance si l’objet sort du cadre pendant un moment, parce que son environnement est suivi également.
Vous trouverez ci-dessous le résultat du scan. C’est loin d’être parfait, mais je trouve particulièrement intéressant qu’il y ait un trou là où l’icône est imprimée. Apparemment, le vert foncé de la poubelle absorbe suffisamment la lumière du soleil pour que le capteur infrarouge puisse détecter le motif laser, mais l’icône blanche est tout simplement trop lumineuse. Il y a également beaucoup de particules qui volent autour et dont je suis presque sûr qu’elles n’étaient pas présentes dans la réalité.
Vous trouverez ci-dessous un autre scan extérieur d’une boîte aux lettres hollandaise lorsqu’il y avait un peu plus de lumière du soleil. Le côté ombragé de l’objet et le mur sont capturés décemment, mais le côté qui fait face au soleil était totalement invisible pour le capteur de structure. Le résultat est plutôt intéressant, mais pas utilisable bien sûr.
3D Scanner des intérieurs avec l’application Room Scanner
La dernière application que je vais couvrir dans cette partie de la revue est l’application Occipitals Room Scanner. C’est complètement infaillible : utilisez le curseur pour indiquer visuellement la taille de la pièce que vous êtes sur le point de scanner, appuyez sur scanner et déplacez-vous jusqu’à ce que chaque surface soit couverte par des polygones verts. Malheureusement, l’application vous oblige à rester plus ou moins au même endroit, vous ne pouvez donc pas vous promener librement dans une pièce pour scanner les coins.
C’est un peu comme entrer dans la Matrice…
Son utilité dépend grandement du but recherché. Comme vous pouvez le voir ci-dessous, la qualité de sortie est trop faible – à la fois en termes de géométrie et de texture – pour être utilisée à des fins qui doivent être esthétiquement agréables (vous pouvez jeter un coup d’œil dans l’embed interactif de Sketchfab ci-dessous en changeant la navigation d’Orbit à First Person avec les icônes dans le coin inférieur droit)
Cependant, je peux penser à quelques fins pour lesquelles l’application Room Scanner est utile. Par exemple, les concepteurs de niveaux de jeu peuvent l’utiliser comme une référence dimensionnellement précise pour créer un intérieur pour un jeu vidéo. C’est aussi très pratique pour prendre des mesures rapides, parce que faire un scan ne prend qu’une minute et que l’app a une fonction de mesure intégrée.
Mesurer de cette façon est beaucoup plus rapide qu’avec un mètre à ruban et beaucoup plus cool.
Wrapping up Part 1
Il est bon de réaliser que les apps Scanner d’Occipital sont des échantillons pour démontrer les nouvelles fonctionnalités qui sont annoncées tous les quelques mois. Par exemple, en mars 2015, le SDK 0.4 a été introduit, qui offrait le New Tracker dont j’ai parlé précédemment, ainsi que la possibilité de sortir des maillages texturés par UV. Les versions antérieures utilisaient apparemment une coloration par sommet qui fournissait les mêmes informations de couleur de faible qualité que celles qui m’avaient déçu dans ma revue 3D Systems Sense.
Alors… le capteur de structure dispose d’un SDK qui permet aux développeurs tiers de créer leurs propres apps à toutes sortes de fins. Par exemple, il peut être utilisé pour créer des expériences de réalité virtuelle &réalité augmentée. Cependant, pour cette Revue, je l’utilise simplement comme un scanner 3D basé sur l’iPad et pour cela, il n’y a qu’une seule application tierce – ItSeez3D – qui utilise le traitement des nuages pour des scans plus détaillés.