Jak optymalnie wykonać model 3D obiektu przy użyciu zdjęć?

9

Chciałbym uzyskać model 3D moich wkładek. Próbowałem zeskanować go za pomocą 123D catch, ale znalezienie punktów odniesienia jest trudne, ponieważ wkładka jest czarna.

Jak mogę poprawić skanowanie? Załączam zdjęcie wkładki, aby pokazać jej niełatwy kształt.

Myślałem o umieszczeniu siatki białych plam na powierzchni, ale czy to wystarczy?

Ponadto, czy zaleca się utrzymywanie aparatu w bezruchu i obracanie obiektu (mam obrotową podstawę), czy powinienem przenieść aparat? w drugim przypadku dokładność zdjęć będzie niższa, a obracanie podstawki o 5-10 stopni za każdym razem jest niezwykle łatwe.

Czy jako tło mam używać szachownicy, czy czegoś innego, nie powtarzającego się?

Zauważyłem, że wkładka ma w zasadzie trzy różne „poziomy”, płynnie połączone ze sobą. Te „płaszczyzny” są nachylone w ten sam sposób, więc jeśli zmienię skok wkładki o około 10 stopni, będą one poziome. Czy poprawiłoby to dokładność?

Edycja: wkładka jest zupełnie nowa, wcześniej noszona.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Aktualizacja

Nakropiłem wkładkę białą farbą (biała farba gumki używana w biurze i szkole) i zrobiłem serię zdjęć z wkładką na szczycie statywu, leżącą na płaskiej białej tekturowej podstawie. Łącznie 55 zdjęć na 3 różnych wysokościach (boczna, średnia, wysoka). Zrobiłem też test ze stałą kamerą i obracającym się przedmiotem.

Photoscan ogólnie nie działał dobrze. Utrzymywanie obiektu nieruchomego daje najlepsze wyniki, ale słabe.

123D Catch wykonał znacznie lepszą robotę! ponownie z nieruchomym przedmiotem i ruchomą kamerą. Jednak obróbka powstałej siatki była trudna, a dokładność można poprawić.

Autodesk Remake 2017 działał BARDZO dobrze, jak widać na załączonym zrzucie ekranu, i umożliwia edycję siatki w celu usunięcia niepotrzebnych części modelu. Nie próbowałem jeszcze przetwarzać zdjęć z nieruchomym aparatem i obracającym się przedmiotem. Przetwarzałem lokalnie (jest wolny!) Z maksymalną szczegółowością i rozdzielczością.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Faraon
źródło
2
Jest to prawdopodobnie związane z drukowaniem granicznym 3d, bardziej ukierunkowane na skanowanie. Rozważ spryskanie proszku do stóp, aby rozjaśnić powierzchnię. Pokryj go równomiernie, ponieważ wszelkie ciemne obszary staną się puste. Umieszczenie wkładki na cienkim drucianym sztaludze poprawi wyniki, może 30 stopni. Umieść jasne szachy wokół wkładki, ale nie zmieniaj ich położenia podczas skanowania. Gramofon jest lepszy, z aparatem na statywie. Strzelaj pod niskim, średnim i wysokim kątem, za każdym razem pełny obrót. Program Agisoft Photoscan nie ma ograniczeń liczby zdjęć i ma 30-dniowy bezpłatny okres próbny w celu uzyskania lepszej jakości wyników.
fred_dot_u,
Wiem, że to granica, zapytałem na meta przed wysłaniem. Dzięki za inne informacje!
FarO,
Wypróbowałem Photoscan, zarówno z obrotnicą, jak i ze stałym obiektem. Brak dobrych wyników, nawet jeśli rozetowałem powierzchnię wkładki białymi plamami (do poprawienia literówek użyłem białej farby zwykle nakładanej na papier). Obiekt został naprawiony, a moje poruszanie się dawało lepsze wyniki. Myślę, że najlepszym rozwiązaniem jest zbudowanie sondy dotykowej do zastosowania na mojej drukarce 3D, takiej jak youtube.com/watch?v=8gMF6zWHpz8 i raspibo.org/wiki/index.php/…
FarO
Dostępna jest jeszcze jedna opcja, która może zapewnić lepsze wyniki. Nazywa się FlexScan3D - lmi3d.com/products/flexscan3d, który używa projektora komputerowego do nakładania wzorów na skanowany obiekt. Zniekształcenia generowane przez kształt są uwzględniane w obliczeniach w celu wygenerowania modelu. Jest to odpowiednik Davida Scan, ale tańszy. Wciąż drogie, jeśli musisz kupić aparat i projektor!
fred_dot_u,

Odpowiedzi:

4

Zwykle największą zmiennością w obrazowaniu 3D jest oświetlenie, a następnie schemat kolorów. Prawdopodobnie będziesz chciał wziąć pod uwagę niektóre z następujących punktów:

  • Brak kolorów w tle / podstawie, trzymaj w cieniu (chyba że skaner stanowi inaczej)
  • Bez gradientów. Dotyczy to słabego oświetlenia powodującego „gradientowy” efekt świetlny
  • Jeśli to możliwe, ustaw tło poza zasięgiem skanera (jak w przypadku Skanect w / Microsoft Kinect)
  • Idealnie ustaw tło, a zwłaszcza podstawkę w kontraście z kolorem obiektu.

Masz rację, typowy skaner 3D będzie miał trudności z ciemniejszymi kolorami z powodu fizyki. Jednak nie ma reguł, które mówią, że nie można zmienić koloru obiektu.

W tej aplikacji sugerowałbym po prostu naprzód malowanie obiektu i skanowanie go . Skanowanie wkładki będzie wymagało bardzo wąskich tolerancji podczas skanowania, ponieważ zakładam, że wkładka jest naturalnie zużyta z powodu użytkowania.

Zupełnie alternatywnie ze skanowania 3D, możesz spróbować użyć sondy dotykowej 3D jak na CMM (współrzędnościowa maszyna pomiarowa). Trwa to dłużej, ale sonda dotykowa nie dba o to, jakiego koloru jest przedmiot.

Aktualizacja

Komentarz sondy dotykowej wydaje się strzałem w dziesiątkę, więc rozwinę się. Moje doświadczenie z sondami dotykowymi pochodzi wyłącznie z technologii wytwarzania i można je znaleźć w różnych obrabiarkach:

  • Młyny
  • Tokarki
  • CMM
  • Systemy wizyjne
  • „Romer” Arms (inaczej przenośna CMM)

Prawdopodobnie możesz uciec od szukania lokalnego warsztatu mechanicznego (lub warsztatu) i pytania, czy mają maszynę do inżynierii odwrotnej. Najszybsza i najłatwiejsza maszyna do inżynierii odwrotnej (z mojego doświadczenia) to przenośna maszyna współrzędnościowa, polecam googling.

Ewentualnie słyszałem o ludziach dodających sondy dotykowe do swoich drukarek 3D, ale nie widziałem tego wcześniej. Teoretycznie podstawową sondę dotykową można łatwo uzyskać za pomocą przełącznika chwilowego. Jeśli jesteś dobry w programowaniu i może trochę Arduino, możesz wykonać następujące czynności:

  • Dodaj chwilowe (normalnie wyłączone) przełączenie na Arduino
  • Znajdź sposób zamocowania przełącznika (pod dyszami)
  • Połącz się z drukarką 3d w preferowany sposób i preferowany język programowania. Użyłem dostarczonych bibliotek w Pythonie, które są dostarczane z instalacją MakerWare, aby połączyć się z moim MakerBotem.
  • Napisz swoją procedurę, aby kolejno przesuwać nową sondę w układzie siatki, a następnie stopniowo przesuwać Z w górę, aż otrzymasz sygnał z Arduino, że chwilowe zostało włączone.
  • Do każdego wyzwalacza dołącz prosty plik tekstowy z nowym wierszem zawierającym współrzędne.
  • po zakończeniu powinieneś mieć „chmurę punktów” wkładki, która, jeśli poprawnie sformatowana, będzie mogła zaimportować do oprogramowania CAD

Istnieje kilka typów plików u góry mojej głowy, których można użyć, w tym:

  • .pts
  • .XYZ
  • .CSV
tbm0115
źródło
Podoba mi się pomysł skanowania sondy dotykowej. Myślałem o czymś takim, ale nie wiedziałem, że do tej pory istniało tak łatwo (w innych skalach niż mikroskopia sił atomowych ;-)).
kamuro
Ok, ale jak mogę dostać sondę dotykową w domu? Zredagowałem również, aby wyjaśnić, że wkładka jest zupełnie nowa. Chciałem go zeskanować przed użyciem, aby odtworzyć w przyszłości. Spróbuję użyć proszku dziecięcego zamiast farby, przynajmniej można go łatwo usunąć i nie przylgnie do moich stóp podczas używania wkładki.
FarO,