Як зробити 3D модель об’єкта за допомогою сканера штрих-коду
Для виконання різних проектів 3D-візуалізації часто потрібно створити тривимірну модель будь-якого предмета, що є в реальному житті, але відсутнього в бібліотеках програми візуалізації (найчастіше це 3D Max). Якщо об'єкт геометрично простий, нічого складного не варто намалювати його з примітивів. Наприклад, 3D-модель вазочки досвідчений дизайнер зобразить за кілька хвилин. А от у випадку з більш складним предметом (наприклад, статуеткою) доведеться повозитися.
Власне, тепер уже не доведеться. Бо як звичайний багатоплощинний сканер штрих-коду, який призначений насамперед для автоматизації торгівлі та зустрічається найчастіше на касах у магазині, здатний спростити завдання.
Зменшуємо витрати на 3D сканування
Професійний сканер для 3D сканування коштує кілька тисяч євро. А що вам знадобиться?
1) Очищене від сторонніх предметів простір. Найкраще – кут кімнати (див. п. 5).
2)Многоплощинний лазерний сканер штрих-коду (наприклад, Zebex Z-6070), що дозволяє отримати сітку зі скануючих ліній. Багатоплощинний сканер штрих-коду можна купити від 150 доларів (у Shark ID).
3)Спеціальне програмне забезпечення, наприклад, DAVID-laserscanner. Ця програма досить дорога (близько 200 євро), але є безкоштовна демо-версія, не обмежена за терміном використання.
4)Веб-камера (з роздільною здатністю не менше 460Х680). Веб-камера повинна підтримувати можливість ручного фокусування, не спотворювати зображення, мати шумоподавлювач. Підходящі (=випробувані) моделі: Logitech WebCam Pro 9000, Logitech С270. Власне, не можна стверджувати, що інші камери не підійдуть, але їх треба перевіряти. Ціна – від 30 до 100 доларів.
5)Два аркуші паперу з нанесеними точкамидля калібрування веб-камери. Листи розташовуються під кутом 90 градусів по відношенню один до одного (тому краще досліди проводити в кутку кімнати). Макети для друку таких аркушів поставляються разом із програмним забезпеченням для тривимірного сканування. Ціна – безкоштовно.
6)Модель, яку ми будемо перетворювати на 3D. Вона вже у вас є. Ціна – безкоштовно.
Етапи сканування Калібрування
Камеру необхідно закріпити навпроти кута, де буде об'єкт, на рівні нижнього краю листів з розміткою для калібрування. Для успішного калібрування необхідно забезпечити яскраве освітлення, краще підсвітити листи штучним світлом, навіть якщо ви працюєте при світлі дня, а ось вікно краще завісити. Тоді ви отримаєте високу контрастність зображення на аркуші.
Підключаємо та встановлюємо камеру, запускаємо програму для тривимірного сканування, відкриваємо віконце калібрування.
У списку підключених пристроїв вибираємо модель камери, підвищуємо яскравість та контрастність. В результаті на моніторі повинні залишитися видимими лише чорні маркери на аркуші паперу. Клацаємо по кнопці «Калібрувати».
З першого разу може не вийти. Тоді потрібно поекспериментувати з кутом розташування камери, з яскравістю та контрастністю… Не сумнівайтеся! Все вдасться!
Після калібрування листи прибирати не треба.
Розташування об'єкта для сканування
Ваша модель для 3D сканування повинна розташовуватися в кутку приблизно посередині листів для калібрування. У програмі необхідно вказати тип лазера.
Вимикаємо світло. Екран повинен залишатися повністю темним. Інакше – регулюємо яскравість.
Включаємо сканер штрих-коду. Відстань між веб-камерою та лазерним промінням має бути максимальноювеликим.
Щоб розпочати процес сканування, натисніть кнопку «Старт» у програмі.
Лазерний сканер необхідно поводити вгору-вниз кілька разів, поки веб-камера зчитуватиме габарити та форму об'єкта. При цьому важливо, щоб відстань лазерного проміння не змінювалася, саме тому ідеальними будуть сканери, оснащені підставкою, що дозволяє змінювати кут нахилу сканера (наприклад, Zebex Z-6070).
На екрані комп'ютера поступово вимальовуватиметься силует об'єкта. Коли ви вважаєте, що зображення є достатньо деталізованим, натисніть кнопку «Пауза». Результат сканування зберігаємо в окремий файл (кнопка «Зберегти»), або передаємо зображення, що вийшло на зшивання з іншими сканами (кнопка «Перенести»). У цьому випадку зображення не зберігається доти, доки не буде завершено сканування та склеювання всіх ракурсів об'єкта. Для створення тривимірної моделі необхідно зробити кілька сканів. Скільки саме залежить від складності фігури об'єкта сканування. При обертанні моделі враховуйте, що скани повинні накладатися один на інший, тобто обертайте її під невеликими кутами. Для того, щоб запобігти зсуву основи об'єкта (зміна відстань об'єкта до камери або до сканера), краще всього використовувати підставку, що обертається.
Зшивання форм Процес зшивання сканів та отримання, власне, тривимірного зображення, можна розділити на два етапи: зіставлення сканів та зшивання.
Після виконання стикування всіх сканів натискаємо кнопку «Зшити».
Модель, що вийшла, можна зберегти і завантажити в будь-яку програму тривимірного моделювання і використовувати це тривимірне зображення в подальшій роботі.
До речі, лазерний багатоплощинний сканер штрих-коду може допомогти не тільки у створенні 3D моделей, але й робитиприголомшливі тривимірні фотороботи. Головне при цьому стежити, щоб промінь, що сканує, не потрапляв в очі, якщо Ваша модель - жива людина. Якщо вас це зацікавило, придивіться до робіт Віктора Рибаса, який використовує для створення своїх робіт звичайну лазерну указку.
Купити сканер штрих-коду для 3Д-сканування можна в компанії Шарк АйДі, що пропонує обладнання автоматичної ідентифікації безпосередньо від виробника.