[Обзор] 3D-сканер Sense нового поколения

В настоящее время модель снята с производства и заменена на 3D сканер Sense 2.

Всем привет, с вами Top 3D Shop и сегодня мы представим вам новинку 3D Systems, новую версию их ручного сканера Sense. 

По сравнению с предыдущей версией изменения в основном коснулись начинки сканера и ПО. Sense представляет собой ручной бесконтактный сканер в нижней ценовой категории. Средняя цена данного сканера составляет 38 500 рублей, что дешево для 3D-сканеров. Несмотря на свою низкую цену Sense нас удивил.

Характеристики

Пройдемся сначала по характеристикам и внешнему виду.

Габариты сканера 129 x 178 х 330 мм. Как большой степлер. При весе в 700 грамм рука почти не устает. Работает сканер через один кабель USB 3.0, по которому передаются и данные о снятых точках и текстуре и запитывается сканер. Данная функция очень полезна, но, к сожалению, провод короткий и в процессе сканирования необходимо держать ноутбук в руках. Тем не менее, 3D systems предлагает довольно интересное решение данной проблемы – подключать сканер к планшету, если, на планшете установлена Windows 10.

Из важных характеристик:

Рабочее расстояние сканера от 20 до 160  см. Причем темные и блестящие объекты лучше сканируются на минимальном расстоянии.
Сканер снимает 30 кадров в секунду.
Минимальная область сканирования: 20х20х20 см.
Максимальная область сканирования 200х200х200 см.
Точность порядка 1 мм. Но чем больше объект, тем соответственно погрешность больше.
Сканер захватывает текстуру с разрешением 1920х1080 px. 
Поставляется сканер в простой белой коробке, в которой кроме сканера лежит только брошюра с инструкцией по работе.

Процесс работы

Перед запуском нужно скачать и установить ПО для сканера, называется оно 3D systems Sense. При первом его запуске ваш сканер необходимо активировать, это сделано в целях безопасности, и ваш сканер привязывается к тому компьютеру, на котором вы его активировали, снять эту привязку могут только в 3D Systems, разумеется, для активации необходимо быть зарегистрированным на сайте 3D Systems. На сайте также можно скачать инструкцию пользователя для данного сканера. К сожалению, только на английском.

Программа очень простая, при запуске вы выбираете режим сканирования. Всего их три: Сканирование предмета, Сканирование лица, Сканирование тела. 

Первый режим служит для сканирования любых предметов, важное условие – они должны быть неподвижны, этот режим должен обеспечивать максимальную точность сканирования. У нас, к сожалению, он нормально не работает, сканер снимает только точки с первого кадра, но не добавляет дополнительных точек в реальном времени, в принципе это тоже можно использовать – поставить сканер на штатив и снимать по кадру сразу сохраняя их, а затем сшивать кадры уже в стороннем ПО, например в Geomagic, схожим образом работают стационарные принтеры. 

Второй режим – сканирование лица и головы – лучший режим для сканирования, склейка идет в реальном времени, причем на экране появляются подсказки по сканированию – ПО сообщает, когда вы двигаетесь слишком быстро, а когда желательно вообще остановиться для съемки объекта с высоким качеством. 

В режиме сканирования головы включается трекер отслеживания лица, работает даже на нарисованных лицах.

Последний режим – сканирование тела – используется для сканирования именно больших объектов, здесь идет самая быстрая сшивка, можно быстро двигать сканер на большом расстоянии, но при этом и самая большая погрешность.

Сканирование фигуры Апполона высотой 50 см в режиме сканирования тела.

При сканировании на экране компьютера появляется упрощенная модель, которая накладывается поверх изображения, чтобы вы могли отслеживать какие части вы уже отсканировали.
После того как вы отсканировали объект модель оптимизируется и к ней привязывается текстура. У данной модели Sense текстура захватывается, очевидно, что камера улучшена.

С текстурой

Без текстуры

В ПО доступны некоторые функции редактирования модели, 3 вида  обрезки – квадратом, линией и кистью – эти функции служат для чистки модели после сканирования. 

Пример обрезки по области

Также есть интересная команда – отвердить – эта команда закрывает отверстия и делает модель цельной, и теперь ее можно распечатать.  И последняя команда позволяет регулировать яркость и контрастность текстуры.

После редактирования вы можете сохранить вашу модель в одном из распространенных форматов: OBJ (с текстурой), STL, PLY и WRL (с текстурой). Можно даже сразу из программы загрузить скрин с моделью на фейсбук или саму модель на Sketchfab. 

Сравнение с предыдущей версией

Поработав с обеими версиями сканеров, можем сказать, что новая версия показала себя  лучше, работа значительно стабильней, больше нет постоянных потерь геометрии, да и сам алгоритм построения моделей видимо значительно улучшился, теперь это уже не заплывшее нечто, требующее доработки, а вполне неплохие модели, если не требуется высокая детализация. Качество текстуры и алгоритм наложения так же были улучшены. Даже развертка текстуры теперь выглядит вполне терпимо. Мелкие объекты правда все так же не сканируются.

Красный цвет берется с расстояния в 1,5 метра, а блестящий черный не берется вообще.

Плюсы и минусы

Начнем с минусов. Прежде всего – требования к освещению – сканер не имеет, какой либо вспышки для стабилизации освещения, поэтому на текстуре явно заметны яркие области куда падает, например свет из окна, или от другого источника света, поэтому сканировать лучше в комнате с ровным белым светом, подальше от ламп. 

Второй момент – та же проблема, которая присутствовала в первом Sense – при съемке объекта лежащего на столе дно объекта и стол сливаются с мягким переходом и отделить точно стол от объекта в программе становится довольно сложно, должен сказать, что эта проблема в данной версии стала менее заметной, видимо из за повышения качества камер, к тому же, можно сканировать объекты на черном фоне, который дает минимум точек для записи и соответственно слияние модели и стола будет минимальным. 

И последний момент  – тонкие грани,  принципе они всегда довольно плохо сканируются, но у сенса они не только не захватываются полностью, но и при создании модели он покрывает край своеобразной «бахромой» - шумом, который затем соответственно надо удалять.

Отчетливо видна разница освещения с двух сторон.

Очень маленький объект отсканировать не удалось.

Пример: на ровных участках, достаточно крупной модели разница составила всего +0,6 мм. 

Теперь посмотрим на положительные стороны. Прежде всего – цена, очень низкая для подобного типа сканеров. Во вторых – простота работы, не надо ничего калибровать, настраивать, запустили программу – подсоединили сканер и вперед! Можно сканировать.  Легкость и малые размеры – в случае выездного характера работы или необходимости брать с собой сканер это является очень важным плюсом, поскольку его можно положить в любую сумку.

Итог

Сканер превзошел свои ожидания. Так как 3D systems на своем сайте не написали особо отличий от прошлой версии, ожидалось что-то на уровне старого Sense, но сканер нас удивил! Люди сканируются без проблем, объекты больше футбольного мяча тоже сканируются неплохо. В принципе, область применения у данного сканера осталась та же что и прежде – образование, искусство (сканирование людей), наука (сканирование артефактов), производство (контроль измерений крупных объектов). Особенно это будет актуально если вы только начинаете свой бизнес или у вас нет средств на профессиональные решения.