Обзор 3D-сканера Thor Drake
Представляем Thor Drake — российский промышленный 3D-сканер, отличающийся уникальной конструкцией и необычайно широкими возможностями.
Дополнено 03.08.2020: Сегодня аппарат официально снят с производства, компания будет развивать другие модели. Это было интересное устройство в оригинальном удобном форм-факторе, не лишенное своих характерных достоинств. Теперь оно становится частью истории 3D-технологий.
Узнайте больше из статьи.
Содержание
- Содержание
- О компании
- Описание сканера
- Сменные объективы
- Сенсорный экран
- Автономность
- Технические характеристики
- Программное обеспечение
- Достоинства и недостатки
- Сравнение с аналогом
- Применение
- Заключение
О компании
Thor3D – московская компания, специализирующаяся на разработке и производстве ручных беспроводных 3D-сканеров, первый из которых был представлен ещё в 2015 году. В штате компании – около 50 инженеров и математиков. Их усилиями созданы оригинальные сканирующие устройства и уникальные алгоритмы обработки данных, которые обеспечивают удобство, простоту и высокое качество сканирования.
В 2015 году компания Artec Europe обвинила Thor3D в нарушении прав интеллектуальной собственности и добилась конфискации одного из сканеров Thor3D на выставке Euromold 2015 для независимой проверки. Судебная тяжба длилась около года. В августе 2016 Высший суд Дюссельдорфа отклонил иск, постановив, что компания Thor3D никогда не использовала в своих продуктах таких программных и аппаратных решений, на которые у неё не было бы прав.
На сегодняшний день в активе Thor3D – три модели 3D-сканеров и программное обеспечение, защищённое двенадцатью “Регистрациями кода” (см. раздел Патенты и регистрации). Компания имеет дистрибьюторов в 36 странах, на всех континентах.
Описание сканера
Источник: vk.com
Промышленный 3D-сканер Thor Drake оснащён беспроводным интерфейсом, встроенным компьютером и семидюймовым сенсорным экраном. Получаемые данные записываются самим устройством в режиме реального времени, а затем передаются по Wi-Fi или USB-соединению на компьютер. Сканер использует технологию структурированной подсветки белым светом и способен проводить сканирование как с маркерами, так и без них.
Комплект поставки включает три заменяемых объектива, оптимизированных для работы с объектами разных размеров. Эти объективы не требуют калибровки и меняются так же легко, как объективы на профессиональных фотоаппаратах.
“Drake” в переводе с английского означает “селезень”. Однако, своим названием сканер обязан отнюдь не селезню и даже не легендарному каперу британской короны. Когда пришло время выбирать название для новой модели, из всех вариантов наиболее популярным оказался «Змей Горыныч» – благодаря трём сменным модулям, упомянутым выше. Но у этого варианта была пара принципиальных недостатков: во-первых, “Змей” совершенно неизвестен за рубежом, во-вторых, прямая транслитерация “Горыныча” катастрофически неудобна. Поэтому «Змей Горыныч» превратился сперва в «Russian Dragon», потом просто в «Dragon», а затем и в сокращенное «Drake».
Источник: 3dtoday.ru
Сменные объективы
Thor Drake – это первый портативный промышленный 3D-сканер, имеющий три сменных объектива:
-
Mini – для сканирования небольших объектов, размерами порядка 10 см, таких как монеты, ювелирные изделия или мелкие детали. Обеспечивает максимальные значения разрешения и точности;
-
Midi – для сканирования объектов средней величины, таких как части человеческого тела или двигатель автомобиля;
-
Maxi – для сканирования крупных объектов, таких как элементы конструкций автомобилей, судов и самолетов. Позволяет обрабатывать практически любые объекты (за исключением, разве что, крупных строений или деталей пейзажа) и отличается наибольшей областью сканирования и максимальной глубиной резкости.
Сенсорный экран
Источник: thor3dscanner.com
Thor Drake оснащён цветным сенсорным экраном диагональю 7 дюймов. Экран служит как для управления сканером, так и для для визуальной оценки результатов сканирования.
Управляющий интерфейс интуитивно понятен и прост в использовании. Он содержит кнопки "Старт", "Стоп" и "Выключение", а также ряд настроек для различных внешних условий (например, для учёта освещённости). Кроме того, на экране отображаются:
-
уровень заряда батареи;
-
количество маркеров, которые видит сканер, в режиме реального времени;
-
дистанция между сканером и объектом.
Автономность
Источник: thor3dscanner.com
Важной особенностью Thor Drake является его автономность: для сканирования устройству не требуется подключение к компьютеру – ни проводное, ни беспроводное. Батарея обеспечивает полноценную работу в течение 75 минут, а результаты сканирования записываются на встроенный носитель, где могут храниться сколь угодно долго.
Технические характеристики
Программное обеспечение
Источник: thor3dscanner.com
Thor Drake снабжён программным пакетом Calibry Nest, представляющим собой комбинацию двух программ, одна из которых установлена непосредственно на 3D-сканере, а вторая предназначена для ПК или ноутбука.
Программа сканера позволяет:
-
выбирать режим сканирования, в зависимости от наличия/отсутствия маркеров;
-
выбирать уровень чувствительности, что существенно при сканировании блестящих объектов или ярком освещении;
-
регулировать яркость текстуры и уровень фильтра, для снижения шума;
-
запускать и останавливать процесс сканирования;
-
запускать режим предварительного просмотра;
-
удалять ненужные данные с жесткого диска сканера;
-
осуществлять передачу данных посредством Wi-Fi или USB-накопителя;
-
отключать питание устройства.
По окончании процесса сканирования данные переносятся на компьютер. Там, при помощи второй части пакета Calibry Nest, производятся финализация модели и ее последующий экспорт. Эти операции могут осуществляться в одном из двух режимов – простом или расширенном, в рамках которых пользователю предлагаются различные наборы инструментов редактирования.
Достоинства и недостатки
Достоинства модели
-
Компактность
Сканер обладает скромными габаритами и небольшим весом, что позволяет вести сканирование в труднодоступных местах в течение длительного времени. -
Сменные объективы
Три объектива обеспечивают высокое качество сканирования при работе с объектами разных размеров. -
Сенсорный экран.
Экран обеспечивает не только простоту и эффективность управления, но и позволяет оценивать качество сканирования в режиме реального времени. -
Функциональное ПО
Собственное ПО, разработанное специально для данного сканера, обеспечивает как высококачественное сканирование, так и широкие возможности последующей обработки полученных данных -
Автономность
Работа без постоянной связи с компьютером делает использование Thor Drake чрезвычайно удобным, а в некоторых случаях – единственно возможным.
Иногда проводное соединение оказывается неосуществимым физически (во многих случаях просто невозможно держать одновременно сканер и ноутбук, а поставить последний решительно некуда), а беспроводное нарушает протоколы безопасности, которые запрещают передачу данных в радиоэфире. Естественным решением становится Thor Drake.
Недостатки
Самый существенный недостаток Thor Drake – это отсутствие резервного питания, поддерживающего оперативную память. Для замены батареи приходится выключать сканер, а после включения ждать загрузки до 10 минут.
Сравнение с аналогом
Самым близким аналогом Thor Drake является 3D-сканер Artec Leo. Параметры устройств настолько близки, что компания Artec даже обвиняла Thor в незаконном использовании своей интеллектуальной собственности, о чем мы упомянули в начале статьи.
Как видно из представленных данных, Drake и Leo обладают примерно одинаковыми габаритами и массами. При этом Drake немного удобнее в эксплуатации, благодаря большему размеру экрана.
Превосходство Thor Drake обеспечивается сменными объективами, благодаря которым он демонстрирует неизменно высокое качество при сканировании объектов разных размеров. Artec Leo, использующий во всех случаях одну и ту же оптическую систему, показывает несколько худшие результаты, особенно при сканировании мелких объектов.
Применение
Дизайн
Источник: scoopnest.com
В ходе работ по изготовлению центральной фигуры Ржевского мемориала возникла необходимость её обдува в аэродинамической трубе. Следовало убедиться, что конструкция достаточно устойчива и не свистит на ветру. Гипсовая модель для проведения испытаний не годилась, по причине хрупкости. Было решено сделать скан модели, чтобы распечатать 3D-копию и дальнейшие эксперименты проводить с нею.
Работа проводилось в мастерской скульптора Андрея Коробцова, автора монумента. Сканирование скульптуры велось по аналогии со сканированием фигуры человека: сверху вниз.
Источник: thor3dscanner.com
Гипсовая модель имела высоту более двух метров. Поэтому процесс сканирования был разбит на две части: сначала – голова, лицо и торс, потом – нижняя резная часть.
Источник: thor3dscanner.com
Сканирование велось по спирали, сверху вниз, с использованием объектива Drake Maxi. Весь процесс занял примерно 20 минут. Некоторые сложности возникли лишь при сканировании нижней части, поверхность которой имеет очень сложный рельеф, а несущая конструкция создаёт значительные неудобства для съёмки внутренней части изделия.
Источник: thor3dscanner.com
Собранные данные были перенесены в компьютер посредством USB-накопителя, после чего две части скана собрали вместе (в целом это заняло 5 минут) и передали заказчику.
Источник: thor3dscanner.com
Далее скан был доработан инженерами в ZBrush для печати на 3D-принтере. Отпечатанная модель прошла испытания в аэродинамической трубе, а результаты испытаний были использованы скульптором для оптимизации проекта.
Медицина
В декабре 2017 года Исток Аудио — производственный холдинг, разрабатывающий технические средства реабилитации для людей с ограниченными возможностями, приобрел первый сканер Drake Mini. В принадлежащей холдингу лаборатории Protez-Studio трехмерное сканирование применяется для создания высокохудожественных протезов лицевой зоны, в том числе глаз.
Источник: thor3dscanner.com
Оператор сканирует поврежденную часть лица и экспортирует их в компьютер, где формируется 3D-изображение, на основе которого разрабатывается образ для 3D-печати.
Процесс сканирования занимает около 5 минут, постпроцессинг – не более 20 минут.
Источник: thor3dscanner.com
На стереолитографическом 3D-принтере компании 3DSLA печатается протез. После изготовления он проходит дополнительную обработку протезистами лаборатории «Protez Studio» и примерку для последующего комфортного ношения.
Источник: thor3dscanner.com
По словам Сергея Гладченко, руководителя производственного департамента Исток Аудио, использование сканера Thor Drake не только заметно ускорило процедуру сканирования, но и резко повысило его качество: “даже если в ходе сканирования пациент пошевелился, программное обеспечение способно успешно устранить помехи”.
Реверс-инжиниринг
Источник: thor3dscanner.com
Перед литейным производством была поставлена задача быстрого изготовления чугунных компонентов насоса для бетонных смесей. Ранее эти детали закупались в Японии и срок поставки достигал 4 месяцев.
При помощи Drake Midi все детали были отсканированы за 2 минуты, и 5 минут ушло на создание полигональной модели каждой детали.
Источник: thor3dscanner.com
На основе полигональных моделей были построены трехмерные модели в CAD.
Источник: thor3dscanner.com
Далее, также в CAD, были изготовлены модели форм для отливок, ставшие основой для комплекта чертежей элементов оснастки.
Источник: thor3dscanner.com
По этим чертежам, из дерева, на станке с ЧПУ была изготовлена вся необходимая оснастка, которая в дальнейшем использовалась для создания песчаных форм для литья.
Источник: thor3dscanner.com
В песчаные формы заливался металл; после остывания готовые изделия очищались. Весь процесс, от начала сканирования до получения готовых изделий, занял менее двух дней. И теперь самостоятельное изготовление деталей, ранее импортировавшихся из Японии, обеспечивает компании существенную экономию времени и денег.
Заключение
Высокоточный промышленный сканер Thor Drake уже нашёл широкое применение в промышленности, дизайне, архитектуре и медицине.
Сейчас аппарат снимают с производства, компания развивает линейку Calibry (читайте о Calibry Mini на следующей неделе) и у вас последняя возможность приобрести этот уникальный 3D-сканер удобного форм-фактора со сменными линзами.
Оставить комментарий