Structure Sensor 3D Scanner Review

Dacă ați citit recenzia anterioară a scanerului 3D Systems Sense, știți că am fost impresionat de ușurința de utilizare și de detaliile geometrice pentru un dispozitiv cu un preț de sub 450 de euro. Dar calitatea informațiilor de culoare – sau a texturilor – pe care le captează Sense este complet sub așteptări. Acest lucru a fost remediat cu Sense 2 pe care l-am analizat mai târziu)

În acest review testez senzorul de structură realizat de un Occipital. Acest dispozitiv a fost, de asemenea, disponibil ca 3D Systems iSense, dar acea versiune rebranduită a fost întreruptă*.

Am obținut Structure Sensor de la magazinul olandez de imprimare 3D și scanare 3D MakerPoint.

Preț

Dacă locuiți în SUA, un Structure Sensor costă 379 de dolari cu un suport pentru iPad Air 2 pe Amazon. Puteți, de asemenea, să le cumpărați direct de la Occipital la acest preț și să aveți posibilitatea de a alege între diverse suporturi și accesorii pentru iPad, cum ar fi o lentilă cu unghi larg și un cablu încărcător profesional care poate încărca Structure Sensor și iPad în același timp!

Dacă locuiți în UE și nu doriți să vă faceți probleme cu transportul internațional și costurile vamale și taxele suplimentare, puteți obține cel mai bine Structure Sensor cu suportul de montare de la Makerpoint pentru 499 de euro.

Este compatibil cu toate iPad-urile mai noi decât iPad-ul de generația a 4-a și iPad mini 2 (cunoscut anterior sub numele de „iPad Mini with Retina Display”) – inclusiv cu suportul recent adăugat pentru iPad Pro 9.7″ & 12.9″.

L-am testat cu cel mai puțin puternic dispozitiv compatibil, iPad mini 2, care are o cameră de 5 megapixeli cu o deschidere de f/2.4. Având în vedere că această cameră este utilizată pentru a capta detaliile de culoare, se poate spune că utilizarea unui iPad mai nou va duce la o calitate mai bună a texturilor. Acest iPad Pro de 9,7″, de exemplu, are o cameră de 12 megapixeli cu o lentilă f/2,2 mai rapidă. Acestea fiind spuse, cred că testarea cu un iPad mini 2 este un bun punct de referință, iar acest iPad se vinde în continuare la prețul de 265 de euro, ceea ce face ca totalul costurilor minime ale senzorului + suport + iPad să ajungă la 765 de euro – ceea ce este totuși mult mai puțin decât multe alte scanere 3D. (Toate prețurile pe care le menționez sunt în euro și includ 21% TVA olandeză).

Am testat Structure Sensor cu 3 aplicații diferite, pe care le voi aborda în 3 părți diferite ale acestui review:

1. Aplicațiile iPad proprii ale lui Occipital
2. Aplicația terță parte itSeez3D pentru iPad pe care am analizat-o și
3. Software-ul Skanect al lui Occipital pentru Mac și Windows (Revizuirea vine în cele din urmă în primul trimestru al anului 2017)

Configurarea hardware-ului

Afișarea suportului

În primul rând, trebuie să atașați senzorul de structură la suport – ambele sunt disponibile cu aluminiu argintiu sau albastru – pentru dispozitivul dvs. Senzorul include 4 șuruburi și o șurubelniță. Suportul poate fi unul oficial, dar puteți, de asemenea, să comandați versiuni imprimate 3D prin Shapeways sau să descărcați unul de pe Thingiverse și să îl imprimați singur. Structure Sensor este un sistem foarte „deschis” și personalizabil în acest fel. Occipital a plasat chiar și desene CAD pe site-ul său pentru dezvoltatori, astfel încât să vă puteți proiecta propriul suport. Dezvoltatorii care doresc să experimenteze cu senzorul dincolo de utilizarea acestuia cu un iPad, pot cumpăra, de asemenea, un cablu USB Hacker de 50 de euro pentru a atașa senzorul direct la orice dispozitiv ales.

Imprimarea 3D a unui capac de obiectiv

Suporturile sunt concepute pentru a fi ușor de îndepărtat de pe iPad. Acest lucru este plăcut, deoarece, la fel ca mine, probabil că veți avea o carcasă sau o husă de un anumit fel pentru a vă proteja iPad-ul în timpul transportului. Din păcate, Structure Sensor nu vine cu niciun fel de husă de transport. Și, deși suportul cu senzorul atașat este suficient de robust pentru a fi transportat într-unul dintre buzunarele laterale ale genții mele pentru laptop, nu vreau să am zgârieturi pe sticlă. Nu este inclus un capac de obiectiv, așa că am descărcat acest capac de obiectiv pentru senzorul Structure Sensor de pe Thingiverse și am imprimat eu însumi unul prin 3D. Dacă nu aveți dvs. o imprimantă 3D, probabil că locuiți în apropierea unui hub 3D care vă poate ajuta.

Calibrarea senzorului

Înainte de a folosi senzorul Structure Sensor pentru prima dată, acesta trebuie calibrat. Acest lucru se datorează, în principal, faptului că pentru capturarea informațiilor de culoare este utilizată camera RGB nativă din spate a iPad-ului, iar locația camerei variază în funcție de diferitele modele de iPad. Din această cauză, decalajul dintre camera iPad și camera cu infraroșu de pe Structure Sensor trebuie compensat.

Există o aplicație dedicată Calibrator care face ca procesul să fie foarte simplu: pur și simplu ieșiți afară într-o zi luminoasă și îndreptați senzorul spre ceva cu multe detalii. Aplicația va urmări unele detalii în mod automat pentru a face cea mai mare parte a calibrării și vă permite să o reglați ulterior, dacă este necesar.

Scanare 3D cu aplicația Occipital Scanner

Aplicația nativă Scanner este destul de simplă. Pur și simplu îndreptați-o spre persoana sau obiectul pe care doriți să îl capturați și folosiți un gest cu două degete pentru a scala caseta indicatoare astfel încât să se potrivească cu dimensiunea subiectului, care va fi, de asemenea, evidențiat.

Există doar două opțiuni:

1. Scanalizați folosind „Old Tracker” care folosește doar informații despre formă sau folosiți „New Tracker” care folosește, de asemenea, informații despre culoare pentru a ține evidența obiectului pe care îl scanați. Nu văd niciun motiv pentru a utiliza vechiul tracker, deoarece scanarea fără informații despre culoare face dificilă sau imposibilă scanarea obiectelor uniforme fără multe detalii geometrice.
2. „Low Resolution” sau „High Resolution” Color. Din testele mele, diferența dintre cele două este că prima scoate o hartă de textură 2K (2048 x 2049 pixeli – sau 4,2 megapixeli), iar cea de-a doua o versiune 4K (4096 x 4096 pixeli – 16,8 megapixeli).

Versiunea de înaltă rezoluție are nevoie de ceva mai mult timp pentru randare, sau calcul. Acest lucru se face chiar pe iPad, iar iPad mini 2 al meu este unul dintre cele mai lente iPad-uri compatibile. Timpul exact depinde de mărimea și complexitatea subiectului. În acest timp nu puteți face o nouă scanare.

Scanare cu o placă turnantă

Puteți face scanări 3D fie prin deplasarea liberă în jurul unui obiect, fie folosind o placă turnantă. Mai jos este un videoclip cu procesul de scanare cu ajutorul unei plăci turnante IKEA SNUDDA de 6 euro și a unui suport de tabletă de 4 euro de la Xenos. Este redat la o viteză de 4 ori mai mare decât cea originală (de aici și sunetul ascuțit al imprimantei 3D din fundal).

După cum puteți vedea, l-am pus pe Teddy deasupra unei cărți (minunata The Art of The Last of Us, mai exact). Acest lucru facilitează urmărirea corectă a obiectului de către RGB tracker în timpul rotirii. Aplicația a avut în special dificultăți în urmărirea vederii laterale a ursului fără carte. În afară de lumina naturală de la ferestrele din studio, am folosit doar o lumină de 55 de wați cu un mic softbox (vizibil în dreapta în videoclip).

Când randarea este gata, puteți previzualiza scanarea și o puteți exporta prin e-mail ca model 3D .OBJ cu o hartă de textură separată în format .JPG. Din păcate, nu există nicio modalitate de a salva scanările pe iPad, așa că trebuie să aveți o conexiune la internet pentru a trimite scanarea prin e-mail înainte de a face una nouă. Fișierul .OBJ este trimis prin e-mail sub forma unui fișier .ZIP care conține modelul și fișierele de textură. Fișierul .ZIP poate fi încărcat direct pe Sketchfab:

Am fost surprins de calitatea scanării. Mai ales ținând cont de faptul că nu a fost nevoie de timp pentru a „reda” geometria și doar un minut pentru a reda texturile pe un iPad mini relativ lent. Calitatea culorilor se situează undeva între texturile neclare ale 3D Systems Cubify Sense (faceți clic pentru scanarea de referință a aceluiași model) și rezultatul mai clar al fotogrammetriei cu aplicația gratuită Autodesk 123D Catch. Aș spune că o astfel de scanare este utilizabilă pentru multe scopuri non-industriale și probabil că ați obține texturi mai bune de la un iPad mai performant. Scanând astfel dintr-un unghi fix, nu am reușit să captez sub brațele lui Teddy.

Scanare liberă

Pentru următorul exemplu am ales un obiect mai mare și mai puțin pufos: un mic butoi de ulei care a fost modificat într-un coș (în Bali prin magazinul de comerț echitabil Jansje). L-am așezat pe încă una dintre vesele – și perfect urmăribilele – șervețele de masă ale fiicei mele și m-am plimbat liber în jurul lui, oprindu-mă din când în când când mi se cerea de către aplicație. La acele opriri, aceasta face o fotografie pentru texturi. Am fost surprins de cât de fluidă este această experiență și cât de bine a urmărit software-ul obiectul – nu l-a pierdut niciodată! Și asta cu ultima fărâmă de lumină de după-amiază și cu două lămpi de tavan stinse, deci departe de a fi condiții perfecte de iluminare.

Mai jos este rezultatul sesiunii de scanare de mai sus. După cum puteți vedea, nu a capturat complet mânerul de pe capac, dar mânerele de pe laterale sunt în regulă. Textura ok, dar nu atât de clară pe cât speram. Custura texturilor destul de bună, totuși.

Scanarea oamenilor

Din moment ce l-am rugat pe partenerul meu de afaceri Patrick să fie model pentru recenzia scanerului 3D Cubify Sense, l-am rugat să poarte același tricou la birou pentru o comparație perfectă. După cum puteți vedea, a fost foarte fericit.

Vezi? Scanarea 3D îi face pe toți fericiți – chiar și pe @patrick_deen_draws! #3d #3dscan #3dscanner #3dscanner #3dscanning #structuresensor #itseez3d #softboxes #photography

A post shared by 3D Scan Expert (@3dscanexpert) on May 4, 2016 at 6:17am PDT

După cum puteți vedea mai jos, rezultatul este mult mai bun decât cel al lui Sense. Rezoluția este puțin cam mică – atât în ceea ce privește geometria, cât și textura -, dar nu a necesitat nicio randare după scanare pentru plasă și doar un minut pentru informațiile despre textură. Mie mi se pare că arată ca un personaj de joc video. De asemenea, îl face pe Patrick să pară cu 10 ani mai tânăr…

Scanare în aer liber

Tehnologia de lumină structurată pe care Structure Sensor o folosește pentru a capta adâncimea este excelentă pentru scanarea 3D în interior. Încercând să capturez obiecte în afara confortului studioului meu, m-am lovit rapid de limitări. După cum puteți vedea în imaginea de calibrare de la începutul acestei postări, camera cu infraroșu are dificultăți în a capta detalii în lumina puternică a soarelui, ca să nu mai vorbim de a vedea modelul laser proiectat.

Așa că am făcut câteva experimente într-o zi înnorată – din care sunt destule în Olanda. Mai jos este un coș de gunoi tipic olandez.

Am fost din nou surprins de fluiditatea urmăririi: chiar și fără o suprafață plană a podelei, coșul de gunoi a fost urmărit fără probleme. A fost un pic mai greu să capturez spatele fără să cadă în canal, dar m-am descurcat destul de bine, deoarece se pare că nu contează dacă obiectul iese din cadru pentru o clipă, deoarece și împrejurimile sale sunt urmărite.

Mai jos este rezultatul scanării. Este departe de a fi perfectă, dar mi se pare deosebit de interesant faptul că există o gaură în locul unde este imprimată pictograma. Se pare că verdele închis al coșului de gunoi absoarbe suficientă lumină solară pentru ca senzorul infraroșu să detecteze modelul laser, dar pictograma albă este pur și simplu prea luminoasă. Există, de asemenea, o mulțime de particule care zboară în jur și care sunt destul de sigur că nu erau prezente în realitate.

Mai jos este o altă scanare în aer liber a unei cutii poștale olandeze când era ceva mai multă lumină solară. Partea de umbră a obiectului și peretele sunt captate decent, dar partea care este orientată spre soare a fost total invizibilă pentru senzorul de structură. Rezultatul este destul de interesant, dar nu este utilizabil, bineînțeles.

Scanare 3D a interioarelor cu aplicația Room Scanner App

Ultima aplicație pe care o voi aborda în această parte a recenziei este Occipitals Room Scanner App. Este complet infailibilă: folosiți cursorul pentru a indica vizual dimensiunea camerei pe care urmează să o scanați, apăsați scanare și deplasați-vă până când fiecare suprafață este acoperită de poligoane verzi. Din păcate, aplicația te obligă să rămâi mai mult sau mai puțin într-un singur loc, așa că nu te poți plimba liber prin cameră pentru a scana pe la colțuri.

Utilitatea sa depinde foarte mult de scop. După cum puteți vedea mai jos, calitatea ieșirii este prea slabă – atât în ceea ce privește geometria, cât și textura – pentru a o folosi în orice scop care trebuie să fie plăcut din punct de vedere estetic (puteți să vă uitați în embed-ul interactiv Sketchfab de mai jos, schimbând navigarea de la Orbit la First Person cu ajutorul pictogramelor din colțul din dreapta jos)

Cu toate acestea, mă pot gândi la câteva scopuri pentru care aplicația Room Scanner este utilă. De exemplu, designerii de niveluri de jocuri o pot folosi ca referință dimensională precisă pentru a crea un interior pentru un joc video. Este, de asemenea, foarte utilă pentru a face măsurători rapide, deoarece realizarea unei scanări durează doar un minut, iar aplicația are o funcție de măsurare încorporată.

Încheierea părții 1

Este bine să ne dăm seama că aplicațiile Scanner de la Occipital sunt mostre pentru a demonstra noile caracteristici care sunt anunțate la fiecare câteva luni. De exemplu, în martie 2015 a fost introdus SDK 0.4, care a oferit New Tracker despre care am scris mai devreme, precum și posibilitatea de a produce mesh-uri cu textură UV. Versiunile anterioare se pare că foloseau colorarea per-vertex care livrau aceleași informații de culoare de calitate scăzută care m-au dezamăgit în recenzia mea despre 3D Systems Sense.

Deci… Structure Sensor are un SDK care permite dezvoltatorilor terți să își creeze propriile aplicații pentru tot felul de scopuri. De exemplu, poate fi folosit pentru a crea experiențe de Realitate Virtuală & Realitate augmentată. Cu toate acestea, pentru această recenzie îl folosesc pur și simplu ca un scanner 3D bazat pe iPad și în acest scop există o singură aplicație terță parte – Seez3D – care folosește procesarea în cloud pentru scanări mai detaliate.

.