Обзор 3D-сканера Thor Calibry

Здравствуйте! С вами Top 3D Shop и в очередном обзоре мы рассказываем о Thor Calibry — легком ручном 3D-сканере с большими возможностями и уникальной эргономикой. Сканер работает с объектами размером от 20 см до 10 м.

Узнайте больше из этой статьи.

Содержание

• О компании Thor3D
• 3D-сканер Thor Calibry
  • Принцип работы
  • Технические характеристики
  • Комплект поставки
• Программное обеспечение 
  • Calibry Nest
  • Дополнительное ПО других производителей
• Сравнение с аналогами 
• Примеры использования
  • Сканирование работ Сергея Полегаева 
  • 3D-сканирование скульптуры натурального размера
  • Диспенсер жидкого мыла, выполненный в форме головы
• Наш опыт
  • Человек
  • Бюст
  • Барельеф
  • Статуя
  • Кондиционер
• Плюсы и минусы
  • Плюсы
  • Минусы
• Заключение

О компании Thor3D

Источник: thor3dscanner.com

Компания Thor3D, базирующаяся в Москве и Дюссельдорфе, разрабатывает ручные 3D-сканеры с 2015 года. В 2016 году компания получила известность, выпустив модель Drake — первый ручной 3D-сканер со сменными объективами. Компания имеет три международных патента на свои уникальные технологии. С 2018 года Thor3D возглавляет Анна Зевелева (на фото в центре).

3D-сканер Thor Calibry

Источник: metrology.news

3D-сканер Calibry – новое поколение устройств Thor3D. Если в прежних моделях использовались камеры сторонних производителей, то для этого устройства в компании разработали собственную камеру с улучшенными характеристиками. Этот подход позволил компании снизить цену Calibry и улучшить качество и скорость захвата изображения. Корпус сканера изготовлен из высокопрочного пластика, вес устройства составляет всего 900 грамм. Камера с разрешением 2,3 мегапикселя работает со скоростью 3 миллиона точек в секунду и с точностью до 0,1 мм. Сканер прекрасно работает со сложными объектами (как острые грани, волосы человека, черные или блестящие поверхности).

Источник: 3dtoday.ru

В Thor3D считают, что из-за ценовой доступности, легкости в использовании и надежности в эксплуатации устройство будет очень популярно среди инженеров, практикующих врачей и преподавателей.

Принцип работы

Источник: facebook.com

Ручной 3D-сканер Calibry, предназначенный для оцифровки средних и крупных объектов (от 20 см до 10 м), использует принцип «структурированного света». Такая технология хорошо работает при сканировании людей, потому что небольшие движения объекта, такие как дыхание или движения век, не оказывают значительного влияния на конечный результат.

Источник: roboticstomorrow.com

Технология «структурированного света» проста: эталонный геометрический рисунок проецируется на поверхность объекта, камера получает кадры искаженного объектом рисунка, после чего компьютер рассчитывает топологию поверхности объекта в зависимости от отклонений эталонного рисунка. Чем больше кадров будет снято с разных ракурсов, тем точнее будет электронная версия физического объекта.

Технические характеристики

Источник: facebook.com

Минимальные требования к компьютеру:

• ОС Windows 8.1/10 x64

• Процессор Intel Core i5

• Память 16ГБ

• Видеокарта 2ГБ, поддержка OpenGL 4.3

• USB 3.0/3.1

Комплект поставки

Фото: Top 3D Shop

Сканер поставляется в двух упаковках — чемоданчик со сканером и коробка с калибровочной пластиной. Пластина крупная и потребуется довольно много места для калибровки. В плоской коробке находится сама пластина, сложенная пополам, сборный крепеж для ее фиксации и сборная подставка для сканера.

В чемоданчике находится сам сканер, кабель питания, еще два провода — один для подключения сканера к хабу, второй для подключения хаба к компьютеру, хаб, набор твердых меток и брошюра с инструкцией по запуску.

Программное обеспечение загружается бесплатно с веб-сайта Thor3D.

Программное обеспечение 

Calibry Nest

Источник: thor3dscanner.com

Calibry Nest – ПО для установки на ноутбуке. Управляя сканером через сенсорный экран, пользователь может включить или выключить устройство, начать или остановить процесс 3D-сканирования, а также настроить параметры сканирования: чувствительность, яркость текстуры, уровень шума, наличие или отсутствие маркеров. Сканер передает результаты сканирования на ПК через USB 3.0, показывает уровень заряда батареи, опознанные маркеры и вычисляет расстояние до объекта.

Источник: thor3dscanner.com

Обработка результатов сканирования производится в ПО, устанавливаемом на ПК. Для облегчения работы пользователей, еще не обладающих глубокими познаниями в 3D-технологиях, в Calibry Nest предусмотрены два режима работы: «Простой» и «Расширенный».

«Расширенный» режим обработки дает возможность:

• упрощения модели, за счет уменьшения полигональности;

• автоматического совмещения нескольких снимков;

• обработки текстур;

• шумоподавления;

• удаления лишних участков модели;

• создания манифолдных моделей;

• индивидуальной или групповой обработки кадров;

• разделения или слияния проектов;

• заполнения отверстий на геометрически сложных поверхностях, с помощью фирменных алгоритмов;

• смягчения геометрии как на конкретных участках, так и на всей модели;

• изменения резкости модели;

• удаления маркеров на модели;

• экспорта модели в наиболее популярные форматы – OBJ, STL, PLY, WRML;

• просмотра и редактирования моделей, полученных с помощью других устройств.

Читайте о применении 3D-сканирования в реверс-инжиниринге подробнее в статье «3D-сканеры для реверс-инжиниринга».

Дополнительное ПО других производителей

Источник: thor3dscanner.com

По желанию заказчика, при покупке сканера может дополнительно поставляться ПО других производителей, для дальнейшей работы с результатом сканирования:

• Geomagic:

  • Design X

  • Control X

  • Wrap

  • Geomagic для Solidworks

• плагин XTract3D для Solidworks

• QUICKSURFACE

• Verisurf 

• Rhinoceros

  • Flamingo nXt

  • Penguin

  • Bongo

  • Brazil

• ZBrush 

• Cyborg 3D

Сравнение с аналогами 

Источник: facebook.com

3D-сканер Thor Calibry – уникальная разработка, предназначенная для удовлетворения самого широкого спектра потребностей. По сравнению с аналогами, Calibry отличается большей универсальностью и лучшими рабочими характеристиками. Наличие дисплея и очень высокая скорость сканирования, вкупе с более низкой ценой делает это устройство достойным соперником в своем классе.

Сравнение отличающихся технических характеристик:

Модель Einscan Pro 2x устарела, сейчас выпускается модель Einscan Pro 2x 2020.

Сканер Thor Calibry больше подойдет для сканирования средних и крупных объектов, тогда как Shining 3D Einscan Pro 2x будет более полезен при работе с небольшими изделиями.

Примеры использования

Сканирование работ Сергея Полегаева 

Источник: thor3dscanner.com

Известный российский скульптор Сергей Полегаев хотел получить 3D-модель созданной им статуи, чтобы напечатать ее уменьшенный вариант на 3D-принтере. Модель необходимо было отсканировать с высоким разрешением, чтобы сохранить даже самые мелкие детали. 

Источник: thor3dscanner.com

Все действия производились на поворотном столе. Сначала были сканированы затылок, плечи и спина, затем, повернув стол, оператор сканировал переднюю часть статуи. Сканирование было непрерывным. 

Источник: thor3dscanner.com

После оценки качества модели, были дополнительно сканированы недостающие детали. С помощью фирменного ПО полученные результаты были «сшиты» в окончательную модель. Процесс сканирования занял 7 минут, на последующую обработку ушло 15 минут. Итоговое разрешение составило 1 мм. 

Источник: thor3dscanner.com

Сканер распознал даже мельчайшие следы, оставленные инструментом скульптора.

3D-сканирование скульптуры натурального размера

Источник: facebook.com

Украинскому скульптору потребовалось сделать 3D-модель его работы — выполненной из глины в натуральный размер скульптуры девушки.

Источник: facebook.com

Для этого был использован 3D-сканер Calibry компании Thor. Процессы сканирования и постобработки заняли 15 минут.

Источник: facebook.com

Заказчик был полностью удовлетворен результатом, особенно уровнем детализации модели.

Диспенсер жидкого мыла, выполненный в форме головы

Источник: youtu.be

Для оценки качества работы сканера Calibry, в украинской компании 3D Service LLC создали диспенсер для мыла в форме головы одного из сотрудников. 

Источник: youtu.be

Электронные компоненты были взяты из действующего устройства промышленного изготовления, корпус диспенсера был напечатан на 3D-принтере.

Источник: youtu.be

«Сканирование заняло несколько минут. Использование этого диспенсера приносит огромное удовольствие как работникам нашей компании, так и посетителям», – говорит сотрудник компании, послуживший моделью для 3D-сканирования.

Наш опыт

Фото: Top 3D Shop

Мы провели испытания Thor Calibry в мастерской компании. Сканирование проводил сотрудник, раньше не работавший с этим аппаратом.

Человек

Необычный метод позиционирования сканера и калибровка с использованием подставки вызвали некоторые затруднения, в силу своей непривычности. Первоначальные попытки откалибровать сканер, держа его в руках, оказались безуспешными, так как малейшее колебание аппарата мешало калибровке. После пары попыток сканер был готов к работе, однако первые результаты нас не порадовали.

Однако, наложив сканы друг на друга (ПО Calibry Nest позволяет это сделать), мы смогли получить хорошее изображение без шумов.

Бюст

Очередным подопытным стал напечатанный чуть ранее скульптурный портрет Майкла Джордана, известного баскетболиста.

Сканирование не потребовало дополнительной сшивки модели вручную, итоговая модель была получена в пару кликов мышки, что не может не радовать. 

Барельеф

В качестве одного из объектов мы также взяли плоскую фрезеровку, основная сложность сканирования которой — геометрия, — невысокая, плавная и дублирующаяся в нескольких местах.

Провели сканирование с отслеживанием по геометрии и по маркерам. Сканирование с отслеживанием по геометрии вышло неудачно, сканер не терялся, но путал кадры. Сканирование по маркерам — прекрасно. Расположение маркеров на фото.

Текстуру пришили после сканирования. В режиме захвата по меткам она тоже снимается, но никак не используется, если не запускать текстурирование.

Промежуточный результат выглядел так, но после регистрации стал выглядеть куда приличней:

Срезаем фон:

По итогу: сканер хорошо справился в режиме сканирования с маркерами, общая погрешность в пределах 0,5мм.

Статуя

Второй объект — небольшая скульптура, напечатанная на 3D принтере.

Здесь, поскольку это сложный художественный объект, сканирование проводилось только в режиме отслеживания геометрии, так как метки слишком крупные и могут перекрыть часть геометрии.

Получилось отлично.

Сканер идет без проблем, не теряется, на объекте есть метки от другого сканера, они светоотражающие, и поэтому на скане остаются просто как отверстия. Сканирование разбили на две части, т.к. обойти ее вокруг возможности не было.

После изменения настроек резкости и разрешения результат стал лучше, хотя можно заметить повышение шума на поверхности объекта.

Видны следы от нештатных меток другого сканера — из за того, что они светоотражающие, программа оставила следы от них, которые легко удалить в ПО сглаживающей кистью.

Выглядит лучше, заодно и слоистость печати немного сгладили. Хороший результат. Точность определить сложно, но — учитывая, что было видно швы склейки скульптуры и даже слои печати, она не ниже 0,4-0,7 мм. Для сканирования скульптур этот сканер вполне подходит.

Кондиционер

Далее — сканирование промышленного объекта для задач промышленного дизайна или реверс-инжиниринга. В качестве объекта был выбран большой напольный кондиционер. Основная проблема — он блестит, поверхность довольно глянцевая, а задняя часть еще и темная. Сканировали с метками, так как в таких задачах важна точность.

Использовали метод сборки сканов по меткам, т.к. обойти объект за один проход невозможно.

По “дереву проекта” в окне слева вы можете увидеть, что потребовалось несколько проходов — сканер “терялся” при попытке сканировать под углом.

Еще одна проблема — шум на блестящих поверхностях.

На блестящей глянцевой поверхности вполне закономерно образуется шум. Несмотря на сложность объекта, сканер с задачей в значительной мере справился.

Плюсы и минусы

Плюсы

• Большая зона захвата. Это удобно и за счет этого само сканирование проходит довольно быстро. 

• Стоимость. 

• Удобство в управлении и обращении, начиная с сенсорной панели на самом сканере, и вплоть до таких мелочей, как достаточно длинный кабель питания.

Минусы

• Долгий процессинг на больших объектах. 

• Нужно много места, сканер работает на расстоянии полметра — метр от объекта.

Заключение

Источник: 3dtoday.ru

Использование сканера Calibry дало нам интересный и полезный новый опыт. Поработав с этим 3D-сканером пару недель, мы можем с уверенностью сказать, что его функционала вполне достаточно для применения во многих отраслях и направлениях, таких как сканирование арт-объектов, скульптур, легковых автомобилей, мебели.

Хотелось бы отметить возможность применения данного сканера в разработке независимых игровых проектов, где нет возможности применять дорогостоящее оборудование для создания фотореалистичных моделей людей. Используя данный сканер, опытный пользователь программ для полигонального моделирования сможет преобразовать полученный скан в 3D-объект, сохраняя пропорции и черты лица отсканированного человека.

Calibry — это легкий буквально и легкий в обращении эргономичный ручной 3D-сканер с сенсорным экраном, удобным бесплатным ПО и простым интуитивно-понятным интерфейсом, который может быть полезен как начинающим работу с 3D-технологиями пользователям, так и более опытным.