Ha olvastad a 3D Systems Sense korábbi 3D Scanner Review-ját, akkor tudod, hogy lenyűgözött a könnyű kezelhetőség és a geometriai részletek egy 450 euró alatti árú eszközhöz képest. De a színinformációk – vagy textúrák – minősége, amelyeket a Sense rögzít, teljesen alulmaradt. Ezt javították a Sense 2-vel, amelyet később áttekintettem)
Ezzel az áttekintéssel az Occipital által készített Structure Sensor-t tesztelem. Ez az eszköz 3D Systems iSense néven is kapható volt, de ezt az átnevezett változatot már nem forgalmazzák*.
A Structure Sensoromat a holland MakerPoint 3D nyomtatási és 3D szkennelési üzletből szereztem be.
Február 2017
*Mi a különbség a Structure Sensor és a 3D Systems iSense között? És miért van az iSense jelenleg akciós?
A bevezetőben említett “Sense” mellett a 3D Systems korábban az “iSense”-t árulta, ami többé-kevésbé egy átnevezett Structure Sensor volt, illetve van. Az iSense-t az Occipital gyártotta, és majdnem ugyanúgy néz ki, mint egy Structure Sensor, de vannak különbségek. A 3D Systems 2016-ban megszüntette a terméket, de a megmaradt készleteket jelenleg hatalmas, akár 80%-os kedvezményekkel árulják az interneten.
Miatt annyi kérdést kaptam az iSense-ről, magam is beszereztem egyet 58 dollárért az eBay-en, hogy teszteljem, van-e különbség a szkennelési minőségben és az alkalmazás-támogatásban. Erről a Structure Sensor vs. iSense bejegyzésemben olvashatsz. És mivel az iSense-hez a 3D Systems dedikált alkalmazása is jár, a teljesség kedvéért azt is áttekintettem.
Árképzés
Ha az USA-ban élsz, a Structure Sensor 379 dollárba kerül egy iPad Air 2 tartóval az Amazonon. Ennyiért közvetlenül az Occipitaltól is megvásárolhatja, és különböző iPad-konzolok és kiegészítők közül választhat, mint például egy széles látószögű objektív és egy profi töltőkábel, amellyel egyszerre töltheti a Structure Sensor-t és az iPad-et!
Ha az EU-ban él, és nem akarja a nemzetközi szállítással és a hozzáadott vámköltségekkel és adókkal járó gondokat, akkor a Structure Sensor-t a hozzáillő konzollal a Makerpoint-tól szerezheti be a legjobban 499 euróért.
Kompatibilis a 4. generációs iPadnél és az iPad mini 2-nél (korábbi nevén “iPad Mini with Retina Display”) újabb iPadekkel – beleértve a nemrég hozzáadott támogatást az iPad Pro 9,7″ & 12,9″ számára.
A legkevésbé erős kompatibilis eszközzel, az iPad mini 2-vel teszteltem, amelynek 5 megapixeles kamerája f/2,4-es rekeszértékkel rendelkezik. Mivel ez a kamera a színes részletek rögzítésére szolgál, biztosra vehető, hogy egy újabb iPad használata jobb textúraminőséget eredményez. Ez az iPad Pro 9,7″ például 12 megapixeles kamerával rendelkezik, gyorsabb f/2,2-es objektívvel. Ennek ellenére úgy gondolom, hogy az iPad mini 2-vel való tesztelés nagyszerű viszonyítási alap, és ezt az iPadet még mindig 265 euróért árulják, így az érzékelő + tartó + iPad minimális összköltsége 765 euró – ami még mindig sokkal kevesebb, mint sok más 3D szkenneré. (Minden általam említett ár euróban értendő, és tartalmazza a 21%-os holland áfát).
A Structure Sensor-t 3 különböző alkalmazással teszteltem, amelyekről a vélemény 3 különböző részében fogok beszámolni:
- Occipital saját iPad alkalmazásai
- A harmadik féltől származó itSeez3D iPad alkalmazás, amelyet áttekintettem, és
- Occipital Skanect szoftvere Macre és Windowsra (a felülvizsgálat végül 2017 első negyedévében jön)
A hardver beállítása
A konzol felszerelése
Először, a Structure érzékelőt kell a tartóhoz rögzítenie – mindkettő ezüst vagy kék alumíniummal kapható – a készülékéhez. Az érzékelő 4 csavart és egy csavarhúzót tartalmaz. A konzol lehet hivatalos, de rendelhetsz 3D nyomtatott változatot is a Shapeways-en keresztül, vagy letölthetsz egyet a Thingiverse-ről, és 3D nyomtathatod magad. A Structure Sensor így egy nagyon “nyitott” és testre szabható rendszer. Az Occipital még CAD-rajzokat is elhelyezett a fejlesztői weboldalán, így megtervezheti saját konzolját. Azok a fejlesztők, akik az érzékelővel az iPaddel való használaton túl is szeretnének kísérletezni, megvásárolhatnak egy 50 eurós USB Hacker kábelt is, amellyel az érzékelőt közvetlenül bármelyik kiválasztott eszközhöz csatlakoztathatják.
Structure Sensor (ezüst) az iPad mini tartójára szerelve, alumínium retesszel (szintén ezüst).
Csinos részlet:
3D-lencsesapka nyomtatása
A konzolok úgy vannak kialakítva, hogy könnyen levehetőek legyenek az iPadről. Ez azért jó, mert hozzám hasonlóan valószínűleg neked is lesz valamilyen tokod vagy hüvelyed, hogy megvédd az iPadet szállítás közben. Sajnos a Structure Sensorhoz nem jár semmiféle hordtáska. És bár a konzol az érzékelővel együtt elég stabil ahhoz, hogy a laptop táskám egyik oldalsó zsebében szállítsam, nem szeretném, ha karcolások keletkeznének az üvegen. Az objektívsapka nem tartozik a csomaghoz, ezért letöltöttem ezt a Structure Sensor objektívsapkát a Thingiverse-ről, és 3D nyomtattam egyet magamnak. Ha nincs saját 3D nyomtatója, valószínűleg egy 3D Hub közelében lakik, amelyik ki tudja segíteni.
A lencsesapkát erős InnoPET filamentummal 3D nyomtattam (Nézze meg a Felülvizsgált filamentum útmutatómat további információkért erről és más 3D nyomtatási anyagokról)
A Szenzor kalibrálása
A Structure Sensor első használata előtt kalibrálni kell. Ennek főleg az az oka, hogy az iPad natív hátlapi RGB kameráját használják a színinformációk rögzítésére, és a kamera elhelyezkedése a különböző iPad modelleknél eltérő. Emiatt az iPad kamerája és a Structure Sensor infravörös kamerája közötti eltolódást ki kell egyenlíteni.
Létezik egy külön kalibráló alkalmazás, amely nagyon egyszerűvé teszi a folyamatot: csak menj ki egy világos napon, és irányítsd az érzékelőt valami olyan dolog felé, ami sok részletet tartalmaz. Az alkalmazás automatikusan követ néhány részletet, hogy elvégezze a kalibrálás legnagyobb részét, és ha szükséges, utólag finomhangolhatja azt.
A kalibráló alkalmazás tökéletesen működik, és jó képet ad arról is, hogy az infravörös kamera (balra) valójában mit lát kint, világos nappal – erről később többet fogunk tudni.
3D szkennelés a Nyakszirti szkenner alkalmazással
A natív szkenner alkalmazás elég egyszerű. Egyszerűen csak irányítsa a megörökíteni kívánt személyre vagy tárgyra, és kétujjas mozdulattal méretezze a jelződobozt, hogy az megfeleljen a tárgy méretének, amely szintén ki lesz emelve.
Mindössze két lehetőség van:
- Szkenneljen a “Régi nyomkövetővel”, amely csak alakinformációkat használ, vagy használja az “Új nyomkövetővel”, amely színinformációkat is használ a beolvasandó tárgy nyomon követéséhez. Nem látok okot a régi nyomkövető használatára, mert a színinformációk nélküli szkennelés megnehezíti vagy lehetetlenné teszi a sok geometriai részlet nélküli, egységes objektumok szkennelését.
- “Alacsony felbontású” vagy “Nagy felbontású” szín. Tesztjeim alapján a kettő között az a különbség, hogy az előbbi egy 2K (2048 x 2049 pixel – vagy 4,2 megapixel) textúratérképet ad ki, az utóbbi pedig egy 4K (4096 x 4096 pixel – 16,8 megapixel) változatot.
A nagy felbontású változat renderelése, illetve kiszámítása valóban kicsit tovább tart. Ezt maga az iPad végzi, és az én iPad mini 2-m az egyik leglassabb kompatibilis iPad. A pontos idő a téma méretétől és összetettségétől függ. Ez idő alatt nem lehet új szkennelést készíteni.
Szkennelés forgótárcsával
A 3D szkenneléseket vagy egy tárgy körül szabadon mozogva, vagy forgótárcsa segítségével készítheti el. Az alábbiakban egy videó látható a szkennelés folyamatáról egy 6 eurós IKEA SNUDDA lemezjátszó és egy 4 eurós Xenos táblaállvány segítségével. A lejátszás az eredeti sebesség 4-szeresével történik (ezért a magas hangú 3D nyomtató hangja a háttérben).
Amint láthatjátok, Teddy-t egy könyvre tettem (pontosabban a csodálatos The Art of The Last of Us-ra). Ez megkönnyíti az RGB tracker számára, hogy forgás közben helyesen kövesse a tárgyat. Az alkalmazás különösen nehezen követte a medve oldalnézetét a könyv nélkül. A stúdió ablakaiból érkező természetes fényen kívül csak egy 55 wattos lámpát használtam egy kis softbox-szal (a videóban jobbra látható).
Amikor a renderelés elkészült, a szkennelést előnézetben megtekintheti, és e-mailen keresztül exportálhatja .OBJ 3D modellként, külön .JPG formátumú textúratérképpel. Sajnos nincs mód a szkennelés mentésére az iPaden, így internetkapcsolatra van szükséged ahhoz, hogy a szkennelést e-mailben elküldhesd, mielőtt újat készítenél. Az .OBJ fájlt a modell és a textúra fájlokat tartalmazó .ZIP fájlként kapja meg e-mailben. A .ZIP közvetlenül feltölthető a Sketchfabba:
Meglepett a szkennelés minősége. Különösen figyelembe véve, hogy a geometria “renderelése” nem vett igénybe időt, és csak egy percet vett igénybe a textúrák renderelése egy viszonylag lassú iPad minin. A színminőség valahol a 3D Systems Cubify Sense elmosódott textúrái (ugyanennek a modellnek a referencia szkenneléséért kattints) és az ingyenes Autodesk 123D Catch alkalmazással végzett fotogrammetria élesebb eredménye között helyezkedik el. Azt mondanám, hogy egy ilyen szkennelés sok nem ipari célra használható, és valószínűleg jobb textúrákat kapna egy magasabb kategóriás iPaddel. Az ilyen, fix szögből történő szkenneléssel nem tudtam megörökíteni Teddy karjai alatt.
Free Scanning
A következő példához egy nagyobb és kevésbé pelyhes tárgyat választottam: egy kis olajoshordót, amelyet kosárrá alakítottam át (Balin a Jansje Fair Trade bolton keresztül). Lányom egy újabb vidám – és tökéletesen nyomon követhető – szőnyegére helyeztem az étkezőasztalunkon, és szabadon körbejártam, időnként megálltam, amikor az alkalmazás erre kért. Ezeknél a megállásoknál fényképet készít a textúrákhoz. Meglepődtem, mennyire zökkenőmentes ez az élmény, és milyen jól követte a szoftver a tárgyat – soha nem veszítette el! És mindezt az utolsó kis délutáni napfénynél és két tompított mennyezeti lámpával, tehát messze nem tökéletes fényviszonyok mellett.
A (új) nyomkövető még azt sem bánta, hogy a (még újabb) macskám végigsétált a munkameneten! Persze örültem, hogy abban a pillanatban nem készült textúráról pillanatfelvétel.
Az alábbiakban a fenti pásztázó munkamenet eredménye látható. Mint látható, a fedél fogantyúját nem sikerült teljesen megörökíteni, de az oldalsó fogantyúk rendben vannak. A textúra rendben, de nem olyan éles, mint reméltem. A textúrák összefűzése viszont egész jó.
Az emberek szkennelése
Mivel megkértem az üzlettársamat, Patricket, hogy álljon modellt a Cubify Sense 3D szkenner felülvizsgálatához, megkértem, hogy a tökéletes összehasonlítás érdekében viselje ugyanazt az inget az irodában. Amint láthatod, nagyon elégedett volt.
Amint alább láthatod, az eredmény sokkal jobb, mint a Sense-é. A felbontás egy kicsit alacsony – mind a geometria, mind a textúra tekintetében -, de a szkennelés után nem volt szükség renderelésre a hálóhoz, és csak egy percet igényelt a textúrainformációkhoz. Számomra valahogy úgy néz ki, mint egy videojáték karakter. Patrick is 10 évvel fiatalabbnak tűnik tőle…
Frissítve 2016. június 27
Az Occipital most adta ki a Scanner alkalmazásuk új verzióját, amely a wel 0.6 SDK-t használja. A frissítés jobb minőségű hálót ígér – tulajdonképpen 60%-os felbontásjavulást mind a 3 tengelyen – részben a Lynx Laboratories felvásárlásának köszönhetően.
Természetesen tesztelni akartam, hogy ez igaz-e!
Amint azt az Instagramomon láthattátok, az első tesztem ez a 40 cm magas bagoly szobor volt, amit a Big Builderrel 3D nyomtattam, amiről nemrég írtam véleményt:
Ezzel a mérettel a policount 50.000 volt, szemben a régi alkalmazással, ami a 0.5.5 alapján 44.000 volt. SDK ALAPJÁN. Egy 15%-os javulás, de nem igazán látható. Ezért beszkenneltem hűséges tesztalanyomat és üzleti partneremet, Patrickot:
Ebben a méretben a felbontásbeli javulás nagyon is nyilvánvaló: 24.169 vs. 56.427 arc az új alkalmazással – 230%-kal több poligon! Még a számok nélkül is egyértelműen több részlet van Patrick arcán (a régi térképezőt jobban szereti) és pólóján.
Lenyűgöző, hogy ilyen mértékű javulást lehet elérni csupán egy szoftverfrissítéssel. És ne feledd, hogy az egészet helyben renderelik egy iPaden – valós időben – felhőfeldolgozás nélkül. És az Occipital fejlesztői programvezetője szerint ez még csak a kezdet:
Meg kell említeni, hogy az SDK 0.6-os frissítése óta már nincs támogatás az általam említett 3D Systems iSense számára. Tehát az új Scanner alkalmazás csak az Occipitaltól vagy valamelyik viszonteladótól vásárolt tényleges Structure Sensorral működik.
Külső szkennelés
A Structured Light technológia, amelyet a Structure Sensor a mélység rögzítéséhez használ, kiválóan alkalmas beltéri 3D szkennelésre. Amikor megpróbáltam objektumokat rögzíteni a stúdióm kényelmén kívül, gyorsan belefutottam a korlátokba. Ahogy a bejegyzés elején található kalibrációs képen is látható, az infravörös kamera nehezen rögzíti a részleteket erős napfényben, nemhogy a kivetített lézermintát látná.
Ezért végeztem néhány kísérletet egy felhős napon – amiből Hollandiában elég sok van. Az alábbiakban egy tipikusan holland szemetes kuka látható.
Megfigyelhető, hogy a szemetes kuka ikonját nem takarja a szürke előnézet…
Még egyszer meglepett a sima követés: a szemetes kuka még sima padlófelület nélkül is simán követhető volt. Kicsit nehéz volt úgy megörökíteni a hátulját, hogy ne essen bele a csatornába, de egész jól sikerült, mert láthatóan nem számít, ha az objektum egy pillanatra kimegy a képből, mert a környezete is követésre kerül.
Az alábbiakban a letapogatás eredménye. Messze nem tökéletes, de különösen érdekesnek találom, hogy van egy lyuk ott, ahol az ikon ki van nyomtatva. Úgy tűnik, hogy a kuka sötétzöldje elég napfényt nyel el ahhoz, hogy az infravörös érzékelő érzékelje a lézermintát, de a fehér ikon egyszerűen túl fényes. Rengeteg olyan részecske is repked, amelyek a valóságban biztosan nem voltak jelen.
Az alábbiakban egy másik kültéri szkennelés látható egy holland postaládáról, amikor kicsit több volt a napfény. A tárgy árnyékoldala és a fal tisztességesen megörökített, de a nap felé néző oldal teljesen láthatatlan volt a Structure Sensor számára. Az eredmény meglehetősen érdekes, de természetesen nem használható.
3D belső terek szkennelése a Room Scanner alkalmazással
Az utolsó alkalmazás, amiről ebben a részben beszámolok, az Occipitals Room Scanner App. Teljesen bolondbiztos: használd a csúszkát, hogy vizuálisan jelezd a szkennelni kívánt helyiség méretét, nyomd meg a scan gombot és mozogj addig, amíg minden felületet zöld poligonok nem fednek le. Sajnos az alkalmazás arra kényszerít, hogy többé-kevésbé egy helyben maradj, így nem tudsz szabadon járkálni a szobában, hogy a sarkok körül szkennelj.
Ez olyan, mintha belépnél a Mátrixba…
A hasznossága nagyban függ a céltól. Mint alább látható, a kimeneti minőség túl alacsony – mind a geometria, mind a textúra tekintetében – ahhoz, hogy bármilyen olyan célra használhassuk, amelynek esztétikusnak kell lennie (körülnézhetsz az alábbi interaktív Sketchfab-beágyazásban, ha a jobb alsó sarokban lévő ikonok segítségével a navigációt Orbitről First Personra változtatod)
Mégis tudok néhány olyan célt, amelyre a Room Scanner alkalmazás hasznos lehet. Például a játékszintek tervezői dimenzionálisan pontos referenciaként használhatják egy videojáték belső terének megalkotásához. Gyors mérések elvégzéséhez is nagyon hasznos, mert egy szkennelés elkészítése csak egy percet vesz igénybe, és az alkalmazás beépített mérési funkcióval rendelkezik.
Az ilyen módon történő mérés sokkal gyorsabb, mint a mérőszalaggal – és sokkal menőbb.
Az 1. rész lezárása
Jó felismerni, hogy az Occipital Scanner alkalmazásai mintaként szolgálnak a néhány havonta bejelentett új funkciók bemutatására. Például 2015 márciusában mutatták be a 0.4-es SDK-t, amely felajánlotta a New Tracker-t, amiről korábban írtam, valamint az UV-textúrázott hálók kimenetének lehetőségét. A korábbi verziók nyilvánvalóan per-vertex színezést használtak, amely ugyanazt a gyenge minőségű színinformációt szolgáltatta, amely csalódást okozott nekem a 3D Systems Sense véleményemben.
Szóval… a Structure Sensor rendelkezik egy SDK-val, amely lehetővé teszi harmadik fél fejlesztők számára, hogy saját alkalmazásokat hozzanak létre mindenféle célra. Például Virtual Reality & Augmented Reality élmények létrehozására használható. Ehhez a felülvizsgálathoz azonban pusztán iPad-alapú 3D szkennerként használom, és erre a célra csak egy harmadik féltől származó alkalmazás van – a Seez3D -, amely felhőfeldolgozást használ a részletesebb szkennelésekhez.