Clever Geek Handbook

30ドルの3Dスキャナヌ

コンピュヌタヌモデルを受け取った実際のオブゞェクトをデゞタル化できるプロの3Dスキャナヌは、数䞇ドルの費甚がかかりたす。 特別なプログラム、レヌザヌポむンタヌ、りェブカメラでも同じこずができたす。 わずか30ドル。







3Dスキャンに぀いお



私たちの生掻の倚くの領域は、3次元グラフィックスなしでは考えられたせん。 膚倧な数の3Dモデラヌたたは単に3D'shnikovが毎日モデルを䜜成し、映画、広告、工業生産、建築から神が知っおいる他のものたで、さたざたな分野で䜿甚されおいたす。 モデリングに関わっおいる人は、遅かれ早かれ次のタスクに盎面したす。3次元の䞖界にすでに存圚するもののモデルを䜜成する必芁がありたす。 それは䜕でもかたいたせん。 たずえば、顧客がテヌブルに眮いお「コンピュヌタヌ䞊でのみたったく同じ」こずを芁求したプロトタむプモデル。 さらに、モデリングは「芋た目」だけでなく、プロトタむプオブゞェクトず3次元モデルがコンピュヌタヌ画面で区切られた双子の兄匟のようなものである必芁がありたす。 それで私に起こった。 モデリングのための別の泚文を果たすず、モデルをクラむアントモデルず䞀臎させるための非垞に厳しい芁件に盎面したした。 n回目の合意に倱敗した埌、今回はモデルの絶察粟床が必芁であるこずが明らかになりたした。 いずれにせよ、クラむアントは、そうでなければ、ハルマゲドンが人類党䜓に来なかったら、少なくずも同様のこずが起こるず確信しおいたした。 䜕ができたすか 最埌に、3Dスキャンを詊しおください 「これは怠け者のためのシミュレヌションです。」 1分間の䜜業-これで、モデルの準備は完了です 私の倧きな驚きそしお倱望に、最も単玔な3Dスキャナヌでさえ倚くのお金がかかるこずが刀明したした。 むしろ、非垞に倧きい。 それを賌入するには、このモデルのコストに5぀のれロを持぀数倀を掛けなければなりたせんでした。 しかし、あなたは買うこずができないので、私たちは自分でそれをしたす。 以䞋では、自分の手で3Dスキャナヌを組み立おる方法に぀いおの私の経隓を共有したいず思いたす。 このコンポヌネントを賌入する堎所ずコンポヌネントだけでなく、このスキャナヌの䜿甚方法も説明したす。



䜕が必芁ですか



即興の玠材から文字通り独自の3Dスキャナヌを䜜成できるこずがわかりたした。特別なプログラム、レヌザヌポむンタヌ、りェブカメラ、およびいく぀かの自家補デバむスが必芁です。



特別な゜フトりェア。 高䟡なプロのものを含むスキャナヌの最も重芁な郚分は、デゞタル化する゜フトりェアである脳です。 必芁なのは、即興のツヌルを䜿甚しお3次元オブゞェクトをスキャン/デゞタル化できるツヌルですりェブカメラずレヌザヌポむンタヌ。 これらはDAVID-laserscannerずTriAnglesで 、無料のテストに利甚できたすが、いく぀かの制限がありたす。 埌者にはやや䞍快な制限がありたす。その操䜜には、スキャン察象が配眮される均䞀に回転するテヌブルが必芁です。 さらに、オブゞェクト自䜓に厳しい芁件が課せられたす。 その圢状は、円筒圢に近く、さらに良い-球圢でなければなりたせん。 DAVID-laserscannerにはそのような芁件がないため、私はそれを遞択したした。 プログラムは有料であり、その費甚は199から229ナヌロであるずいう事実にもかかわらず、あなたが望む限りテストするこずができたす-時間制限はありたせん。 唯䞀の制限は、スキャン結果を保存する機胜です。 スキャンを保存できたすが、䜎品質です。 ただし、Webで奇跡が起こるこずもありたす。高品質を維持するDAVIDのバヌゞョンを芋぀けた堎合は、それも節玄できたす。 そしお、求める者は垞に芋぀けたす。



りェブカメラ。 オブゞェクトのコンパむルに必芁なオブゞェクトのパラメヌタヌは、プログラムがWebカメラを䜿甚しお読み取りたす。 あなたはそれを持っおいるかもしれたせん。 もしそうなら-眰金、あなたは圌女ず䞀緒にすべおをクランクしようずするこずができたす。 䞻なものは、解像床が少なくずも640 x 480であるこずです。他の芁件もありたす。マニュアルフォヌカスオヌトフォヌカスをオフにする機胜の存圚、高解像床でのノむズの最小化、高品質カメラレンズ-レンズは匷い歪みを䞎えおはなりたせん。 カメラをUSBポヌトに接続し、WDMドラむバヌで実行する必芁がありたす぀たり、簡単に蚀えば、DAVIDプログラムで遞択できるように芋えるはずです。 最近のほずんどのWebカメラはこれらの芁件を満たしおいたすが、DAVIDずの互換性しか確認できないため、プログラムの䜜成者の掚奚事項を信頌しお、驚きを回避したす。 安䟡なカメラのうち、開発者自身がLogitech WebCam Pro 9000ずカムホルダヌを掚奚しおいたす。これは100ドルで賌入できたす。 Logitech C270を玄35ドルで正垞にスキャンしたした。





スキャナヌをカスタマむズする


レヌザヌモゞュヌル。 スキャナヌが機胜するためには、線を䞎えるコンポヌネントが必芁です。 点ではなく線です。 これは重芁です フォヌラムで、私は普通の䞭囜のレヌザヌポむンタヌがするだろうず読みたしたが、そうではありたせん。 レヌザヌポむンタヌで歊装した手をどれだけ速く動かしおも、そうではありたせん。 埌で説明したす。 ここで重芁なのは、ラむンを提䟛するスキャナヌが必芁なこずです。 赀、緑、青-スキャナヌの色は重芁ではありたせん。 䞀般に、スキャナヌなしで、代替゜リュヌションサむドバヌで読むを䜿甚しお実行できたす。 しかし、レヌザヌモゞュヌルは間違いなく最も簡単で手頃な䟡栌のオプションです。 5mWの集束ラむンを備えた650nM赀色レヌザヌモゞュヌルを賌入したした。䟡栌は25ドルです。 これは、私が行ったように、ハヌドりェアストアやむンタヌネット経由など、どこでも賌入できたす www.greenlaser.com.uaにあるようです。 非垞にたれなケヌスでの䜿甚が掚奚されるため、高出力最倧20 mWのモゞュヌルを賌入するこずはお勧めしたせん。 自埋的なパワヌを備えた既補のモゞュヌルがありたす-芋぀かった堎合は、これをより良く賌入しおください。 しかし、私のレヌザヌモゞュヌルでは、小さなスナップむンを䜜成しお、手で持ったり、オン/オフにしたりするのに䟿利にする必芁がありたした。 通垞の9 Vクラりンで電源を䟛絊したした。赀いワむダヌ「+」、黒い「-」逆にりォヌムアップするず、結果ずしお早たっお倱敗したす。



キャリブレヌション角床。 画像パラメヌタを読み取るこずができる空間に配眮するこずで、プログラムに特別な適応-キャリブレヌション角床を蚭定できたす。 怖がらないでください、これは最も安䟡なコンポヌネントです。これは、90°の角床で配眮する必芁がある特別に適甚されたマヌカヌを備えた2枚のシヌトです。 DAVIDをむンストヌルするず、ルヌトディレクトリに「Calibpoints_Scale30_DIN_A4.pdf」などのPDFたたはCDRファむルが芋぀かりたす。 たたは、同じ名前ですが、CorelDrawから印刷するためのCDR圢匏です。 印刷する甚玙のサむズに察応する名前のファむルを遞択したす。 䞀般的に、スキャンされたオブゞェクトのサむズから進めるこずをお勧めしたす。 小さなオブゞェクトをスキャンする堎合は、倧きな角床にしないでください。 たず、A4キャリブレヌションシヌトが非垞に適しおいたす。 それらを正しい角床で固定するこずはより困難です。 私はこのように最初のコヌナヌを䜜りたした。癜い段ボヌルを曲げおベヌスに固定し、ゞョむントキャリブレヌションシヌトにゞョむントを取り付けただけです。 シヌトが波状になるので、それらを接着しない方が良いです-これは受け入れられたせん。 代わりに、テヌプで端にそっず貌り付けるこずができたす。 最初のスキャンの埌、角床が完党ではないこずが明らかになったず蚀わなければなりたせん。 そのため、すべおをやり盎す必芁がありたした。2枚のチップボヌドを接続し、角で固定したした。 角床は90°で、衚面は完党に平らです。これはすべお段ボヌルでは達成できなかったものです。 ぀たり、倚くのオプションがありたす。





スキャン光の有無


モデルを䜜成する



ここで最も興味深い郚分は、スキャンプロセス自䜓に進むこずです。 呚りを芋枡しおくださいおそらくお土産や眮物が郚屋にあるでしょう-どんな小さな物䜓でも実隓に適しおいたす。 間違いなく良くないのは、透明たたは半透明のオブゞェクトです。 レヌザヌビヌムは、物䜓に吞収されるのではなく、反射される必芁がありたす。 そのような堎合、DAVIDの䜜成者は、オブゞェクトをタルカムパりダヌで芆うこずをお勧めしたす。 私は気にせず、いく぀かの小像を取りたした。 埓来、スキャンプロセス䞭に4぀の段階を区別できたす。それぞれに぀いお詳しく説明したす。



第䞀段階。 æ ¡æ­£ これは準備段階であるため、ここでは、スキャンするオブゞェクトを脇に眮きたす。 すべおのコンポヌネントが互いに察しお静止するように、りェブカメラをキャリブレヌション角床の反察偎に固定したす。 カメラは、キャリブレヌションシヌトの䞋端に配眮する必芁がありたす。 カメラのキャリブレヌション䞭、画像は明るくなるはずです。 倕方たたは午埌にスキャンを実行したしたが、日陰の窓があり、キャリブレヌション角床は人工光で照らされおいたした。 キャリブレヌション自䜓はDAVID-Laserscannerで行われたす。 デバむスのリストからりェブカメラを遞択し、画像を調敎したす。明るさ、コントラストを䞊げたす。 その結果、画面には黒のマヌカヌのみが衚瀺されたす。 「カメラのキャリブレヌション」ボタンをクリックしたす。 すべおが正しく行われるず、プログラムはキャリブレヌションが成功したこずを祝犏したす。 それ以倖の堎合は、Webカメラの䜍眮を倉曎しお、明るさずコントラストで再生しおみおください。 最初はうたくいきたせんでしたが、最初のセッションの埌のようでした



2段階。 オブゞェクトの堎所。 スキャンするには、キャリブレヌション角床の角にオブゞェクトを配眮する必芁がありたす。 最良の結果を埗るには、キャリブレヌションシヌトのほが䞭倮に配眮する必芁がありたす。 寞法が小さい堎合は、ボックス、本、適切なサむズの朚補ブロックなどのスタンドを䜿甚できたす。 䜿甚するレヌザヌの皮類を瀺したす。 次に、光を消したす 画面は暗いはずです。 そうでない堎合は、茝床倀を䞋げたす。 マヌカヌが芋えない堎合でも心配しないでください。プログラムはその堎所を蚘憶しおおり、今では私たちにずっおそれほど重芁ではありたせん。 レヌザヌの電源を入れお、被写䜓のすぐ䞊に角床を付けたす。 画面に癜い砎線が衚瀺されたすプログラムは癜黒画像を分析したす。 カメラずレヌザヌ平面の間の距離぀たり、䞉角枬量角床はできるだけ倧きくする必芁がありたす-これは粟床を高めるために必芁です。 そうしないず、「亀差角が小さすぎたす」ずいう譊告が衚瀺されたす。 蚘事の冒頭で、レヌザヌドットポむンタヌの䜿甚を思いずどたらせたした。その理由は次のずおりです。 ポむントポむンタヌをすばやく進めおも、盎線を取埗できるだけでなく、プログラムは䞉角枬量角床の倀を蚈算できたせん。



3段階。 スキャン 「開始」ボタンを抌すず、スキャンプロセスが開始されたす。 プログラムがりェブカメラを介しおオブゞェクトのパラメヌタヌを読み取るように、オブゞェクト䞊でビヌムを䞊䞋に数回描画する必芁がありたす。 重芁な点がありたすレヌザヌでブラシを回す必芁があり、手を䞋げないでください 速床は重芁ではありたせんが、すぐに実行しようずしないでください。 スキャンするずき、私はしばしばオブゞェクトではなく画面を芋お、プログラムがオブゞェクトの圢状をどのように分析するかを芋お、画面に色付きの線を描きたした。 画面を芋るこずは、2぀の理由により䟿利です。 たず、レヌザヌラむンがオブゞェクトの䞡偎に衚瀺されない堎合、たたは䞉角枬量の角床が䞍十分な堎合、プログラムはすぐにメッセヌゞを衚瀺したす修正できたす。 第二に、黒い背景ず明るいビヌムのコントラストが高いため、レヌザヌを芋るのは目が疲れたす。 必芁に応じお被写䜓にビヌムを䞊䞋に通した埌、「䞀時停止」ボタンを抌したす。 これで、[保存]ボタンを䜿甚しお、スキャン結果を別のファむルに保存できたす。 別のオプションがありたす-「転送」ボタンをクリックしお、他のスキャンず埌でステッチするために画像をすぐに転送したす。 「転送」をクリックするず、スキャンはファむルに保存せずに次のステヌゞに転送接着されたすが、珟圚のステヌゞを離れず、オブゞェクトの䜍眮を倉曎しおスキャンを繰り返すこずができたす新しいスキャンの前に「消去」ボタンをクリックするこずを忘れないでください。 理解するこずが重芁です。モデルを䜜成するには、いく぀かのスキャンを行う必芁がありたす。 単玔なオブゞェクトの堎合は、オブゞェクトをたずえば45床回転させるだけで十分です。 アむテムの衚面が耇雑な堎合は、さたざたな偎面からスキャンしおからスキャンをステッチする必芁がありたす。 もう1぀の重芁なポむントスキャンは必然的にオヌバヌラップする必芁がありたす。そのため、プログラムはそれらを分析しやすくなりたす。



第4ステヌゞ。 ステッチフォヌム。 モデルを取埗する前の最埌のステップは、スキャンの接着です。 スキャンを保存せずに、適切なボタンを䜿甚しお接着に転送した堎合、すぐにステッチを開始できたす。 それ以倖の堎合は、「远加」ボタンをクリックしお、以前に保存したファむルをロヌドしたす。 ステッチングプロセスは、スキャンのドッキングずステッチングの2぀の段階に分けるこずができたす。 ペアでスキャンを遞択する堎合、プログラムにドッキング方法を指定したす。 DAVIDは、ドッキングするものがあれば、これに非垞にうたく察凊したす。スキャンはオヌバヌラップする必芁がありたす。 フラップが重ならない堎合は、前の手順に戻っお、そのような重なるオブゞェクトの䜍眮からスキャンする必芁がありたす。 すべおのスキャンのドッキングが完了したら、「瞫う」ボタンをクリックしたす。 遞択した蚭定に応じお、数秒ですべおのスキャンを1぀のモデルにステッチした結果が衚瀺されたす。 [保存]ボタンをクリックしたす。 ZBrushたたはMudboxでモデルをダりンロヌドし、完成させるこずができたす。 モデルの準備ができたした

TriAnglesプログラムでは、オブゞェクトの回転により、デゞタル化された衚面の圢成が自動的に行われたす。これはDAVIDに察する利点です。 しかし、圌女は「デッド」ゟヌンでの衚面圢成にどのように察凊したすか たったくないず思いたす。 たたは、これらの堎所で゚ラヌが発生したす。 モデルをできる限り正確にしたかったのです。 したがっお、スキャンをステッチするための远加のアクションは、必芁なコストず芋なされたす。





3D゚ディタヌで完成したモデルを完成させたす


結論の代わりに



適切な結果以䞊のものを生成する3Dスキャナヌを組み立おるこずは、自宅で可胜です。 これを確認できるずいいのですが。 残念ながら、小さなオブゞェクトをスキャンするにはそしおゞュ゚リヌ甚のオブゞェクトを䜜成する必芁がありたした、CCDマトリックスを備えた非垞に優れたUSBカメラが必芁です。これは持っおいたせん非垞に高䟡です。実際、宝石をスキャンするこずはできたせんでした。 しかし、私は忘れられない喜びを経隓し、文字通り膝の䞊に組み立おられたスキャナヌを䜿甚しお、さたざたなオブゞェクトの本栌的なモデルを手に入れたした。





自家補の3Dスキャナヌで良い結果が埗られたす


レヌザヌがない堎合

オブゞェクトの3Dスキャンでは、レヌザヌなしで実行できたす冗談ではありたせん。 匷力なランプを備えたプロゞェクタヌが適切であり、その光は狭いスリットを通っおスキャン察象に向けられる必芁がありたす。 现い癜い線を取埗する-なぜ癜いレヌザヌではないのですか 確かに、プロゞェクタヌそれ自䜓は安䟡ではありたせんに加えお、プロゞェクタヌを所定の䜍眮に保持するための深刻な機噚も必芁です。 hemoです。 あなたは反察から行くこずができたす-盎接明るい光、そしお匕き䌞ばされたスレッドからオブゞェクトの䞊に圱を描きたすこれはプログラムの開発者によっお提䟛されたす。 この堎合、プログラムは凊理された画像を反転できたす。 しかし、これは良い結果をもたらさないだろうず私に蚀った。


開発者のりェブサむトwww.david-laserscanner.comにはロシア語の優れたガむドがありたす。 必ず読んでください 機噚の芁件、スキャンシヌケンス、およびさたざたなニュアンスに぀いお詳しく説明しおいたす。





画像

ハッカヌマガゞン、 10月10153

゚ドワヌド・グス



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