Обзор 3D сканера XYZPrinting 3D Hand Scanner
2 Июля 2018 8:27
// Обзоры товаров
Обзор 3D сканера XYZPrinting 3D Hand Scanner или самый доступный 3D сканер лучше всего работает с ПО его конкурента
Самый доступный 3D сканер лучше всего работает с ПО его конкурента
3D-сканер, который мы здесь рассмотри, сделан тайваньским производителем 3D принтеров XYZprinting. Его просто называют XYZprinting 3D Scanner, хотя поставляемое программное обеспечение относится к нему как к XYZscan Handy.
За свою малую цену сегодня это, пожалуй, самый доступный 3D-сканер на рынке.
Он стоит вдвое меньше, чем первое поколение 3D Systems Sense. И хотя это устройство Sense захватывало геометрическую форму объектов удивительно хорошо, его захват цвета был совершенно бесполезен из-за камеры RGB с разрешением всего 320 x 240 пикселей.
Конечно, вопрос: может ли 3D-сканер за сходную сумму быть хорошим? Давайте выясним!
Аппаратные средства
XYZPrinting 3D Hand Scanner поставляется в четко ориентированной на потребителя розничной коробке с фотографией ребенка, надевающиего солнцезащитные очки, которые сканируются (если у вас есть дети, Вы знаете, это совершенно невозможно, так как дети не бывают неподвижными).
Само устройство представляет собой в основном датчик глубины Intel RealSense F200 в ярком, блестящем красном корпусе, в котором также есть кнопка с голубым светом. Это органическая форма, по-видимому, предназначена для того, чтобы повесить ее на экран ноутбука, но есть проблема этим есть некоторые сложности, вернемся к этому вопросу чуть позже.
При весе всегго 238 грамм и длине 15,7 см это устройство уверенно и удобно сидит в руке. Как мы можем увидеть на фотографии приведенной выше, камера RGB видна через отверстие, а инфракрасный лазерный проектор и инфракрасная камера скрыты за односторонним зеркалом.
XYZ 3D Hand Scanner подключается к компьютеру с помощью постоянного подключения через кабель USB 3.0. Этот также обеспечивает питание устройства, поэтому Вы можете взять его куда угодно, используя ноутбук или планшет. Ноутбук с Windows или планшет, чтобы быть более конкретным, так как у данной модели нет поддержки Mac OS X.
В инструкции установлены требования к ПК: процессор Intel Core i5 4-го поколения и 4 ГБ оперативной памяти, но я использовал свою MacBook Pro Retina с процессором 3-го поколения Intel (Quad) Core i7 (2,6 ГГц), 16 гигабайт оперативной памяти и Windows 10 через Boot Camp и не испытывали проблем с производительностью.
И инфракрасная камера, захватывающая глубину, и RGB-камера, захватывающая информацию о цвете, имеют разрешение 640 x 480 пикселей, что в 4 раза больше, чем у оригинального 3D-Systems Sense, которого я так же тестировал. Минимальный объем сканирования составляет 5 х 5 х 5 см (по сравнению с 20 х 20 х 20 см у Sense), а максимальный объем сканирования XYZ составляет 60 х 60 х 30 см (по сравнению с 300 х 300 х 300 см).
Таким образом, XYZ подходит для небольших предметов, от маленькой игрушки до головы человека. Ничего больше, но это потому, что Intel RealSense F200 на самом деле является 3D-камерой Front или User-Facing, как правило, встроенной в экраны ноутбуков в качестве замены 3D-веб-камеры - это то, что поддерживает функцию входа в систему Windows 10 по умолчанию.
3D сканирование с XYZscan Software
Таким образом, функция кнопки очень понятна: удерживайте ее, чтобы переключиться между режимом «Голова» и «Объект» и нажмите ее, чтобы начать и остановить сканирование. На следующем экране так же нет никаких сложностей: единственными настройками являются язык и звуковые эффекты ПО.
Что интересно, так это всплывающая подсказка: я был очень удивлен, что мне пришлось удерживать сканер боком-горизонтально (обратите внимание, что он говорит вертикально) - левой рукой (я правша, как и 90% всех людей),хотя устройство явно предназначено для удерживания в вертикальном положении. Какой смысл пытаться вешать сканер на экран ноутбука, если его нельзя использовать таким образом? Вы бы повесили его там в перерыве между сканированиями, зная, что он блокирует довольно большую часть экрана.
Я ожидал, что смогу просто повесить его и переместить ноутбук вокруг объекта или направить его на объект, как показано выше, но это невозможно - ПО даже не распознает объекты в портретном режиме. А начать сканирование возможно, только если объект распознан.
В отличие от Sense, XYZ 3D Scanner не имеет штатива (подробнее об этом позже), поэтому его необходимо удерживать во время сканирования.
Данная модель имеет разрешение сканирования 285k, что неплохо с точки зрения чисел, но если вы установите Rendering в встраиваемом Sketchfab в MatCap (через значок шестеренки в нижнем правом углу), вы увидите, что нет намека на связь образа и видимой в геометрии. Это большая разница с первым Gen 3D Systems Sense. По цветопередаче результат XYZ немного лучше, чем у Sense, но оба имеют нечеткие текстуры.
Что касается текстур, то полезно обратить внимание, что, хотя программное обеспечение XYZscan может экспортировать информацию о цвете в файлы .OBJ (один из двух форматов, кроме .STL), он делает это с раскраской на вершину. Таким образом, качество цвета зависит от качества геометрии.
Как мы можем заметить, сканирование плюшевого медведя содержит множество "бродячих геометрий" по краям, в которые так же попадала и моя рука, чтобы повернуть поворотный стол. К сожалению, ПО для сканирования от XYZ не имеет никаких инструментов редактирования. Вы можете либо экспортировать сканирование, либо начать заново.
Следующим тестировался режима "Голова", активированный нажатием и удержанием кнопки на сканере. Для этого, естественно, потребовался доброволец.
После нескольких попыток пришло понимание, что сканирование головы будет намного сложнее, чем сканирование объектов. Каким-то образом ось Z сжималась вокруг головы добровольца, так что все, что было возможно получить, это сканирование самого лица.
Ничего особенного. Изображение предварительного просмотра выглядело намного лучше, чем результирующая текстура, а геометрическая деталь не имеет большого значения.
Но надежда не была потеряна, и было принято решение попробовать установить новейший SDK Intel RealSense, который включает приложение 3D Scanning.
3D-сканирование с помощью SDK Intel RealSense
После загрузки и установки новейшего комплекта ПО для разработки (2016 R2), которое также включает и приложение для 3D-сканирования, приложение XYZscan перестало работать, возможно, потому, что оно использовало более старую версию SDK, которая была перезаписана.
Как и следовало ожидать, пользовательский интерфейс выглядит очень SDK-шно. Это ПО предлагает несколько дополнительных функций по сравнению с приложением XYZscan, но не все они работают с моделью F200. Параметры Landmark, Solid и Marker не работали, но опция Texture работает. И это здорово, потому что это позволяет сохранить файл .OBJ с отдельной текстурной картой в виде файла .PNG. Опция «Просмотр флопа» также хороша, так как позволяет нам переключаться между сканированием от себя без зеркального видового экрана.
Большая разница, не так ли? Геометрия примерно такая же (262 тыс. граней), но разница в качестве текстуры огромна! Конечно результат нигде не близок к совершенству, но этот результат можно назвать пригодным для многих случаев и весьма не плохим за устройство по столь щадящей цене.
Приложение не позволяло установить область сканирования на голову (или тело), поэтому был выбран вариант «Полный», чтобы снова захватить голову добровольца.
Опять же, получилось намного лучше, чем в ПО от XYZscan. Единственное моя ошибка - это освещение, но в остальном качество текстуры получилось приемлемым, учитывая, что оно захвачено камерой с разрешением 640 x 480 пикселей (VGA). Отдельная карта текстур - всего лишь 1K (1024 x 1024 пикселей) .PNG, но она прекрасно заполнена.
Как и в случае с XYZscan, никаких функций редактирования нет - после сканирования вы просто получите запрос на сохранение 3D-модели, вот и все.
На мой вкус приложение SDK является все же базовым ПО для любительского использования.
Мне ясно, что ПО от XYZ нацелено на сам процесс сканирования, но поскольку это устройство явно нацелено на потребителей, ожидалось наличие каких-то основных инструментов очистки и редактирования в приложении XYZscan, таких как в ПО поставляемом с сканером 3D Systems Sense. В конце концов, многие потребители, которые покупают любительский сканер для использования еготрехмерной печати, не имеют знаний по использованию 3D-моделирования или соответствующего ПО для редактирования.
Таким образом, обратившись к Google, был найден ещё один вариант ПО для 3D сканирования.
Сканирование с Sense for RealSense
Видимо, 3D Systems не только производят сканеры Sense, но и занимаются ПО, а именно Sense for RealSense. Это имеет смысл, потому что новый 3D-сканер следующего поколения за почти в два раза большую стоимость основан на новейшем оборудовании Intel RealSense и замене прошлой модели F200-SR300.
Поначалу ПО, похоже и подход в работе с ним схож. Оно ориентированно на потребителя - это видно, когда программа приветствует Вас счастливым анимационным видео объяснялкой. Всё это хорошо и замечательно (данной ПО функционирует только с Windows), но есть проблема при использовании данного приложения с XYZ 3D Scanner или Intel RealSense F200.
Хотя приложение Sense for RealSense имеет больше настроек, по сравнению с XYZscan и RealSense SDK, оно упускает решающую возможность зеркального отображения подачи фотокамеры (помните, что F200 - это 3D-камера переднего фасада поэтому его подача зеркально отражается по умолчанию), и тем самым делает практически невозможным отсканировку от себя. В руководстве упоминается опция «Отразить сканирование», но она доступна только с оборудованием SR300 и просто вращает канал вместо его зеркалирования.
Естественно, пришлось для этого искать обходные пути. Бесплатное приложение для Windows под названием DeskMirror от Minaware, которое отображает левую половину экрана в правой половине. Таким образом, вы можете просто масштабировать окно Sense for RealSense и поместить его слева, и вы будете видеть канал для фото справа, который не загромождает изгиб. Во время тестирования обнаружилось, что 3D-сканер XYZprinting можно очень легко повесить в нижнем правом углу монитора, чтобы можно было выполнять сканирование, просто гуляя, держась за ноутбук обеими руками.
Однако продолжим сканирования с двумя испытуемыми: плюшевым медведем и добровольцем ради сравнения. Переключение между режимами сканирования такое же простое, как щелчок одной из трех постоянно видимых кнопок:
Сканирование тела недоступно с оборудованием F200, поэтому начнем со сканирования головы. Фактическая процедура сканирования видна в первом изображении этого раздела. Замечено, что ПО просит вас время от времени удерживать «захват хорошего изображения», аналогично некоторым мобильным приложениям. Это приятно, потому что это позволяет камере захватывать наилучшие ключевые кадры для создания карты текстур. К сожалению, камера не очень чувствительна к свету, поэтому при нормальных условиях внутреннего освещения (она не работает на открытом воздухе) у вас всегда будут размытые текстуры (например, пример кроссовок выше). Нижеприведенные примеры взяты с тремя студийными лампами мягкого освещения, что значительно улучшает качество текстуры.
После захвата и ожидания некоторых вычислений Вас перебросит на следующую рабочую область приложения (см. скриншот ниже). И теперь мы наконец видим функции редактирования!
Прежде всего: посмотрите на качество текстуры. Сейчас это лучший результат! И это при сканировании путем навешивания сканера горизонтально к нижнему правому углу экрана ноутбука и прогулки вокруг добровольца. Как мы можем видеть, случайно, в процессе сканирования была забыта верхняя часть головы, но данный результат идеально подходит для тестирования функции Solidify, и уже подходит для 3D-печати. ДАнное ПО полностью автоматизировано и не имеет особых настроек, но неплохо справилось с моими испытаниями. Программное обеспечение пытается раскрасить вновь созданную геометрию таким образом, чтобы она сочеталась с остальной текстурой. Это работает для небольших областей, но, по-видимому, сложнее для больших пробелов.
Результат можно обрезать, использовав функцию «Стереть», чтобы вручную удалить ненужные части или использовать функцию Trim, изображенную выше, для создания ровного кадрирования. Это очень удобно, если вы хотите, чтобы сканирование бюста 3D-печати выглядело так. Наконец, функция Color позволяет вам настраивать яркость и контрастность модели с помощью простых ползунков, но в этом случае в ней не было необходимости.
Результат выше был сделан с разрешением геометрии, установленным на самое низкое значение, чуть менее 100К. Увеличение разрешения может удвоить область и добавить некоторые дополнительные детали в геометрии, но также у Вас появится и больше шума в сетке. И, по-видимому, это заставляет ПО уделять первоочередное внимание геометрическим деталям по качеству текстуры, по крайней мере, с моей аппаратной настройкой.
Чтобы завершить этот обзор, естественно, придется в последний раз сканировать плюшевого медведя. И чтобы сохранить скан в как можно лучшем качестве, в целях предотвращения размытия изображения в текстурах - установить сканер на небольшой штатив с застежкой-связкой.
На данный момент можно подумать, что сканирование медведя - это просто формальность, чтобы сравнить качество, но факт заключался в том, что программа Sense for RealSense очень плохо отсканировала его. На самом деле, это провал! Ни поворотный стол, ни обход со сканером на ноутбуке в руках не помогали в работе ПО и оно постоянно теряло объект, когда я двигался вокруг медведя с целью снять его спину.
В руководстве было отмечено, что программное обеспечение Sense for RealSense имеет специальную функцию отслеживания. В зависимости от размера вашего объекта вам нужно напечатать один или два листа (я напечатал двухстраничную версию на одном большом листе размером с A3 с помощью обычного принтера) и включить функцию в дополнительных настройках.
Но в то время как функция Tracking Assist выглядит хорошо на бумаге, это не решило проблему при сканировании медведя. Программное обеспечение все еще теряло объект около отметки 90 градусов, когда оно может видеть только сторону медведя. Возможно, эта функция работает над лучшими аппаратными средствами RealSense, такими как SR300, но это неэффективно для конкретно этого теста. Проблема была решена путём добавки к сцене в виде нескольких чашек Nespresso.
Вышеприведенный результат зафиксирован в самом высоком разрешении геометрии. По сравнению с результатом приложения RealSense SDK, примечательно, что хотя область сканировании имеет примерно немного меньшее разрешение (218K против 262K), он имеет более геометрические детали. Если вы установите надстройку выше в режим отображения MatCap, вы можете увидеть намек на рисунок вязания в первый раз! Текстура немного мягче, но все же пригодна для использования.
И, конечно же, из-за возможностей редактирования можно легко удалить части сканирования, которые Вам не нужны.
Также замечательны опции экспорта и совместного использования Sense for RealSense, которые появляются при нажатии кнопки «Готово».
Если нажать «Сохранить», вы можете назвать модель и сохранить ее в Библиотеке самого приложения, к которой можно получить доступ, щелкнув значок с помощью 9 квадратов в верхнем левом углу. Экспортирование может быть выполнено в форматы .OBJ, .STL, .PLY и .WRL. Вы также можете подключить ПО к своей учетной записи Sketchfab и напрямую экспортировать эту большую форму для демонстрации и обмена 3D-моделями.
Заключение
Во-первых, позвольте напомнить, что это устройство стоит совсем немного. Вообще это очень впечатляет, что можно сделать 3D сканер за такие деньги. Дизайн самого XYZprinting 3D Scanner и программного обеспечения XYZscan явно нацелен на потребителей, но, тем не менее, очень уж "отполирован". Устройство светлое, маленькое, есть USB-питание, поэтому вы можете взять его куда угодно, где есть ноутбук или планшет на Windows. Процедура сканирования нуждается в мощном процессоре, но следует помнить, что за использование последнего на соответствующих мощностях будет быстро разряжаться батарея.
Тот факт, что ПО поставляется на SD-карте - хорош, но, несмотря на то, что всё подогнано под потребителя этого недостаточно по функциональности и качеству сканирования, вероятно, частично потому, что всё основано на устаревшей версии SDK Intel RealSense. Хорошей новостью является то, что есть бесплатные альтернативы, которые обеспечивают лучшие результаты сканирования с большим контролем.
В идеале можно установить как последнюю версию RealSense SDK, так и программное обеспечение Sense for RealSense. По иронии судьбы, последний выпускается конкурентом XYZprinting, но он во многом отличен и предлагает полезные функции редактирования и экспорта, а недостающая функция зеркалирования требует обходного пути. Если 3D-Systems могут добавить это, а также обновить трекер для отслеживания данных RGB поверх данных глубины, это будет прекрасное приложение для 3D-сканера XYZprinting или любого устройства с 3D-камерой Intel RealSense F200.
Сканер от XYZ хорош в его ценовом сегменте для использования в некоторых целях, но в пределах разумного.
- Комментарии
Загрузка комментариев...
