If you have read my previous 3D Scanner Review of the 3D Systems Sense was impressed by the ease of use and geometric details for the device below €450.私が、このデバイスの使いやすさとジオメトリのディテールに感動したことはご存じでしょう。 しかし、Senseがキャプチャする色情報、つまりテクスチャの質は、まったくもって圧倒的なものでした。 これは後日レビューするSense 2で修正されました）
このレビューでは、Occipital社製のStructure Sensorをテストしています。 このデバイスは3D Systems iSenseとしても販売されていましたが、そのリブランド版は製造中止になっています*。
Structure Sensorはオランダの3Dプリントと3Dスキャンの店MakerPointから入手しました。
Update February 2017
*Structure Sensorと3D Systems iSenseの違いは何ですか? そしてなぜiSenseは現在値引き中なのか
イントロで述べた「Sense」の次に、3D Systemsがかつて販売していた「iSense」は、Structure Sensorのリブランド品だった、あるいはそうである、と言えるでしょう。 iSenseはOccipital社製で、見た目はStructure Sensorとほぼ同じですが、違いがあります。 3Dシステムズは2016年にこの製品を製造中止しましたが、現在残っている在庫がオンラインで大規模な割引 op ～ 80% で販売されています。
iSense についてあまりにも多くの質問を受けるので、私自身も eBay で 58ドルで入手し、スキャン品質とアプリサポートに違いがあるかどうかをテストしてみました。 それについては、Structure Sensor vs. iSenseの記事で紹介しています。 また、iSense には 3D Systems 社の専用アプリも付属しているので、念のためそちらもレビューしました。
価格
米国に住んでいる場合、Structure Sensor は iPad Air 2 ブラケット付きで Amazon で $379 です。 また、さまざまな iPad ブラケットや、広角レンズ、Structure Sensor と iPad を同時に充電できるプロ用充電器ケーブルなどのアクセサリを選択できます！
もしあなたが EU に住んでいて、国際配送や追加の関税や税金を気にしないなら、Makerpoint から Structure Sensor と取付ブラケットを 499 ユーロで購入するのがベストです。
これは、第 4 世代 iPad および iPad mini 2（以前は「iPad Mini with Retina Display」として知られていました）よりも新しいすべての iPad と互換性があり、最近追加された iPad Pro 9.7″ & 12.9″ のサポートも含みます。
私はこれを、最も性能が低い互換デバイスの iPad mini 2 でテストしましたが、このデバイスには 5 メガピクセル カメラと F2.4 の開口が搭載されていました。 このカメラは色のディテールを捉えるために使われるため、新しいiPadを使ったほうが質感がよくなると言っていいでしょう。 例えばこのiPad Pro 9.7″は、より高速なF2.2のレンズを持つ12メガピクセルのカメラを持っています。 とはいえ、iPad mini 2でのテストは素晴らしいベンチマークだと思いますし、このiPadはまだ265ユーロで販売されていますので、センサー＋ブラケット＋iPadの最小コストの合計は765ユーロとなり、他の多くの3Dスキャナーと比較してもかなり安い金額です。 (ここで言う価格は全てユーロで、21%のオランダの付加価値税が含まれています)。
Structure Sensor を 3 つの異なるアプリケーションでテストしたので、このレビューの 3 つのパートで説明します。
- Occipital独自のiPadアプリ
- 私がレビューしたサードパーティのitSeez3D iPadアプリと
- OccipitalのMacとWindows用のSkanectソフトウェア（レビューはいよいよ2017年第1四半期）
ハードウェアをセットアップ
ブラケットの取り付け
まず最初に、以下のことを行っています。 をブラケットに取り付ける必要があります（シルバーとブルーのアルミ製があります）。 センサーには4本のネジとドライバーが付属しています。 ブラケットは公式のものでも良いですが、Shapewaysで3Dプリントしたものを注文したり、Thingiverseからダウンロードして自分で3Dプリントすることも可能です。 このように、ストラクチャーセンサーは、非常に「オープン」で「カスタマイズ可能」なシステムです。 オクシピタル社は、開発者用のウェブサイトにCAD図面も掲載しているので、自分でブラケットを設計することも可能です。 iPad での使用以外にもセンサーを試してみたい開発者は、50 ユーロの USB ハッカー ケーブルを購入して、センサーを任意のデバイスに直接取り付けることもできます。
iPad mini ブラケットにアルミニウム ラッチ（同じくシルバー）で取り付けられた Structure Sensor（シルバー）
素晴らしい詳細です。
レンズキャップの3Dプリント
ブラケットは、iPadから簡単に取り外せるように設計されています。 私のように、おそらく輸送中に iPad を保護するために、何らかのケースやスリーブを持っていると思うので、これは良いことです。 残念ながら、構造センサーにはキャリングポーチのようなものは付属していません。 また、センサーを取り付けたブラケットは、ラップトップバッグのサイドポケットに入れて持ち運べるほど頑丈ですが、ガラスに傷がつくのは困ります。 レンズキャップは付属していないので、ThingiverseからこのStructure Sensor Lens Capをダウンロードし、自分で3Dプリントして作りました。 もし、自分で3Dプリンターを持っていない場合は、3Dハブの近くに住んでいる人が助けてくれるでしょう。
強力な InnoPET フィラメントでレンズ キャップを 3D プリントしました（このフィラメントやその他の 3D プリント マテリアルに関する詳細は、改訂版フィラメント ガイドを参照してください）
Calibrating the Sensor
Structure Sensor を初めて使う前に、キャリブレーションする必要がありました。 これは主に、iPad のネイティブの背面 RGB カメラが色情報をキャプチャするために使用され、カメラの位置が iPad のモデルによって異なるためです。 このため、iPad のカメラと構造センサーの赤外線カメラの間のオフセットを補正する必要があります。
専用のキャリブレーター アプリがあり、このプロセスは非常に簡単です。 このアプリは自動的にいくつかのディテールを追跡してキャリブレーションの大部分を行い、必要に応じてその後微調整できます。
キャリブレーション アプリは完全に機能し、明るい日中の屋外で赤外線カメラ（左）が実際に何を見ているかの良いアイデアを与えてくれます。 キャプチャしたい人や物に向け、2 本指のジェスチャでインジケータ ボックスを拡大縮小し、被写体のサイズに合わせます。 色情報を使用しないスキャンでは、多くの幾何学的な詳細がない均一なオブジェクトをスキャンすることが困難または不可能になるため、古いトラッカーを使用する理由はないと思います。 私のテストでは、2 つの違いは、前者が 2K (2048 x 2049 ピクセル – または 4.2 メガピクセル) テクスチャ マップを出力し、後者が 4K (4096 x 4096 ピクセル – 16.8 メガピクセル) バージョンであることです。 これは iPad 自体で行われるもので、私の iPad mini 2 は互換性のある iPad の中でも最も遅い部類に入ります。 正確な時間は、被写体の大きさや複雑さによって異なります。 この間、新しいスキャンはできません。
ターンテーブルを使ったスキャン
3D スキャンは、対象物の周りを自由に動くか、ターンテーブルを使って行うことができます。 下のビデオは、6ユーロのIKEA SNUDDAターンテーブルと4ユーロのXenosのタブレットスタンドを使って、スキャンを行ったものです。 元の速度の4倍で再生しています（そのため、バックグラウンドで甲高い3Dプリンタの音がします）。
ご覧のように、私は本（正確には、驚異の「The Art of The Last of Us」）の上にTeddyを置きました。 これにより、RGB トラッカーが回転中のオブジェクトを正しく追跡することが容易になります。 特に、本なしでクマの横顔をトラッキングするのに苦労しました。 スタジオの窓からの自然光を除いて、私は小さなソフトボックス付きの 55 ワットのライトのみを使用しました (ビデオの右側に見える)。
レンダリングが完了したら、スキャンをプレビューして、.OBJ 3D モデルと .JPG 形式の個別のテクスチャ マップで電子メールでエクスポートすることができます。 残念ながら、iPad にはスキャンを保存する方法がないので、新しいスキャンを作成する前に、インターネットに接続してスキャンを電子メールで送信する必要があります。 .OBJは、モデルとテクスチャファイルを含む.ZIPとしてメールされます。 .ZIPはそのままSketchfabにアップロードできます。
スキャンのクオリティには驚きました。 特に、ジオメトリの「レンダリング」に時間がかからず、比較的遅い iPad mini でテクスチャのレンダリングにわずか 1 分しかかからなかったことを考慮すると、その品質には驚かされました。 3DシステムズのCubify Senseのぼやけたテクスチャ（クリックすると同じモデルの参考スキャンを表示）と、無料のAutodesk 123D Catchアプリによるフォトグラメトリのシャープな結果の中間に位置するカラー品質です。 このようなスキャンは、産業用以外の多くの用途に使えると思いますし、おそらくハイエンドのiPadの方が良いテクスチャが得られると思います。 固定された角度からこのようにスキャンすることで、テディの腕の下をキャプチャできませんでした。
フリー スキャン
次の例では、より大きく、より毛羽立たないオブジェクトを選びました。 私はそれを、娘が作った陽気で完璧に追跡可能なプレースマットの上に置いて、ダイニングテーブルの上を自由に歩き回り、アプリが要求したら時々立ち止まりました。 停車すると、テクスチャ用の写真が撮影されます。 この体験がとてもスムーズで、しかも対象物を見失うことなく追跡できることに驚きました。
The (new) tracker didn’t even mind that my (even newer) cat walked through the session! もちろん、そのときにテクスチャ スナップショットが撮影されなかったことは喜ばしいことでした。
以下は、上記のスキャン セッションの結果です。 見ての通り、蓋の取っ手は完全に写っていませんが、側面の取っ手は問題なく写っています。 テクスチャはまあまあですが、期待したほどシャープではありません。
Scanning People
ビジネスパートナーのパトリックにCubify Sense 3D Scanner Reviewのモデルをお願いしたので、完璧に比較するために全く同じシャツを着てオフィスに来てもらいました。 ご覧の通り、彼はとても喜んでいました。
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見てください、このとおりです。 3Dスキャンはみんなを幸せにします-@patrick_deen_drawsでさえも! #3d #3dscan #3dscanner #3dscanning #structuresensor #itseez3d #softboxes #photography
下を見てもらうとわかるようにSenseよりずっと良い仕上がりになっています。 解像度はジオメトリ、テクスチャともにやや低めですが、メッシュのスキャン後のレンダリングは不要で、テクスチャ情報には1分程度しかかかりませんでした。 私には、まるでビデオゲームのキャラクターのように見えます。 また、Patrickが10歳若く見えます。
Update June 27th 2016
Occipital はちょうど彼らの wel 0.6 SDK を使用する Scanner アプリの新しいバージョンをリリースしたところです。 このアップデートでは、Lynx Laboratories の買収により、より高品質のメッシュ (実際には 3 軸それぞれで 60% の解像度向上) を約束しています。
私のインスタグラムでご覧になったかもしれませんが、最初のテストは、少し前にレビューしたビッグ ビルダーで 3D 印刷した高さ 40 cm のフクロウの像でした。 SDKを使用しています。 15% の改善ですが、実際に目に見えるものではありません。 このサイズでは、解像度のアップグレードは非常に明白です。 数字がなくても、Patrick の顔 (彼は古いマッパーの方が好きです) と T シャツには明らかに多くの詳細があります。 そして、クラウド処理ではなく、すべて iPad 上でリアルタイムにローカルにレンダリングされることを忘れないでください。 オクシピタルのデベロッパー プログラム マネージャーによると、これは始まりに過ぎないとのことです：
素晴らしいお言葉をいただき、ありがとうございます。 @mrm_design @structure @NickLievendag SDK の次の改訂版はさらに良くなるでしょう。
– Mark Piszczor (@mpiszczo) June 27, 2016
SDK 0.6 へのこのアップデート以来、私が into で触れた 3D Systems iSense のサポートがなくなったことは言及に値すると思います。 そのため、新しいスキャナー アプリは、Occipital 社またはその販売代理店から購入した実際の構造センサーでのみ動作します。
屋外のスキャン
構造センサーが深度をキャプチャするのに使用している構造光技術は、屋内の 3D スキャンに最適です。 快適なスタジオの外でオブジェクトをキャプチャしようとすると、すぐにその限界にぶつかりました。 この記事の冒頭のキャリブレーション画像にあるように、赤外線カメラは、投影されたレーザー パターンを見ることはおろか、明るい日光の下で詳細をキャプチャすることも困難です。
ゴミ箱のアイコンは灰色のプレビューでカバーされていないことに注意してください…
再び、スムーズなトラッキングに驚きました。 水路に落ちないように後ろ姿を撮影するのは少し大変でしたが、どうやらオブジェクトが一瞬フレームから外れても、その周囲も同様にトラッキングされるようなので、かなりうまくいきました。
以下はスキャン結果です。 完璧とは言い難いですが、特に面白いのは、アイコンが印刷されているところに穴が開いていることです。 どうやら、ビンの濃い緑色は赤外線センサーがレーザーパターンを検出するのに十分な太陽光を吸収しているようですが、白いアイコンは単に明るすぎるだけなのでしょう。 また、実際にはなかったと思われるパーティクルがたくさん飛んでいます。
以下は、もう少し日差しがあったときに、オランダの郵便箱を屋外でスキャンしたものです。 オブジェクトの影側と壁はきちんとキャプチャされていますが、太陽に面している側は構造センサーで全く見えませんでした。
Room Scanner App でインテリアを 3D スキャン
このパートのレビューで最後に紹介するアプリは Occipitals Room Scanner App です。 スライダーを使用して、スキャンしようとしている部屋のサイズを視覚的に示し、スキャンを押して、すべての表面が緑色のポリゴンで覆われるまで動き回るという、完全に馬鹿にできないものです。 残念ながら、このアプリは一箇所にとどまることを強制するので、部屋の中を自由に歩き回って隅々までスキャンすることはできません。 以下に示すように、出力品質はジオメトリとテクスチャの両方で低すぎて、美観を必要とする目的には使用できません (右下のアイコンを使用して、ナビゲーションを Orbit から First Person に変更すると、以下のインタラクティブな Sketchfab 埋め込みで見て回ることができます)
しかしながら、Room Scanner アプリが役立つ目的についていくつか思い当たることがあります。 たとえば、ゲーム レベル デザイナーは、ビデオ ゲームのインテリアを作成するために、寸法的に正確なリファレンスとして使用することができます。 また、スキャンを行うには 1 分しかかからず、アプリには測定機能が組み込まれているので、すばやく測定するのに非常に便利です。
この方法で測定するのは、巻尺を使うよりもずっと速く、ずっとクールです。
Wrapping up Part 1
Occipital のスキャナー アプリは数ヶ月ごとに発表される新しい機能のデモ用のサンプルと認識するとよいでしょう。 例えば、2015年3月にはSDK 0.4が登場し、先に書いたNew Trackerのほか、UVテクスチャのメッシュを出力できる機能が提供されました。 以前のバージョンでは、明らかに頂点ごとのカラーリングを使用しており、私の 3D Systems Sense Review で失望させたのと同じ低品質のカラー情報を提供していました。
それで…Structure Sensor には SDK があり、サードパーティの開発者があらゆる目的のために独自のアプリを作成できます。 たとえば、バーチャルリアリティ&、オーグメンテッドリアリティ（拡張現実）体験の作成に使用することができるのです。 しかし、今回のレビューでは、私は単にiPadベースの3Dスキャナとして使用しており、そのためのサードパーティ製アプリは、クラウド処理を使用してより詳細なスキャンを行うSeez3Dだけです。