Як зробити 3D модель об’єкта з допомогою сканера штрих-коду
Для виконання різних проектів 3D-візуалізації, часто потрібно створити
тривимірну модель якого-небудь предмета, наявного в реальному житті, але
відсутнього в бібліотеках програми візуалізації (найчастіше це 3D Max). Якщо об’єкт
геометрично простий, то нічого складного не варто намалювати його з примітивів.
Наприклад, 3D-модель вазочки
досвідчений дизайнер зобразить за кілька хвилин. А ось у випадку з більш складним
предметом (наприклад, статуеткою) доведеться повозитися.
Власне, тепер вже не доведеться. Бо як звичайний
багатоплощинний сканер штрих-коду, який призначений, насамперед, для
автоматизації торгівлі і зустрічається найчастіше на касах в магазині, здатний
спростити завдання.
Скорочуємо витрати на 3D сканування
Професійний сканер для 3D сканування
коштує кілька тисяч євро. А що знадобиться вам?
1) Очищене від сторонніх предметів простір.
Краще – кут кімнати (див. п. 5).
2) Багатоплощинний
лазерний сканер штрих-коду (наприклад, Zebex Z-6070), що дозволяє отримати сітку з скануючих ліній. Багатоплощинний
сканер штрих-коду можна купити від 150 доларів (Shark ID).
3) Спеціальне
програмне забезпечення, наприклад, DAVID-laserscanner.
Програма ця досить дорога (близько 200 євро), але є безкоштовна демо-версія,
не обмежена по терміну використання.
4) Веб-камера
(з роздільною здатністю не менше 460Х680). Веб-камера повинна підтримувати можливість
ручне фокусування, не спотворювати зображення, мати шумоглушник. Відповідні (=випробувані)
модель: 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 листа
паперу з нанесеними точками для калібрування веб-камери. Листи розташовуються
під кутом 90 градусів по відношенню один до одного (тому краще проводити досліди
в кутку кімнати). Макети для друку таких листів поставляються разом з
програмним забезпеченням для тривимірного сканування. Ціна – безкоштовно.
6) Модель,
яку ми будемо перетворювати в 3D. Вона у вас вже є. Ціна – безкоштовно.
Етапи сканування
Калібрування
Камеру необхідно
закріпити навпроти кута, де буде знаходитися об’єкт, на рівні нижнього краю
листів з розміткою для калібрування. Для успішної калібрування необхідно
забезпечити яскраве освітлення, краще підсвітити листи штучним світлом, навіть
якщо ви працюєте при світлі дня, а ось вікно краще чимось завісити. Тоді
ви отримаєте високу контрастність зображення на аркуші.
Підключаємо і встановлюємо
камеру, запускаємо програму для тривимірного сканування, відкриваємо віконце
калібрування.
У списку підключених
пристроїв вибираємо модель камери, підвищуємо яскравість і контрастність. В
результаті на моніторі повинні залишатися видимими тільки чорні маркери на аркуші
папери. Клікаємо по кнопці «Калібрувати».
З першого разу може не
вийти. Тоді потрібно поекспериментувати з кутом розташування камери, з
яскравістю і контрастністю… Не сумнівайтеся! Все вийде!
Після проведення
калібрування листи прибирати не треба.
Розташування об’єкта для сканування
Ваша модель для 3D сканування
повинна розташовуватися в кутку, приблизно посередині листів для калібрування. В
програмі необхідно вказати тип використовуваного лазера.
Вимикаємо світло. Екран
повинен залишатися повністю темним. В іншому випадку – регулюємо яскравість.
Включаємо сканер штрих-коду.
Відстань між веб-камерою і лазерними променями має бути максимально великим.
Сканування
Для того щоб почати
процес сканування, натисніть кнопку «Старт» у програмі.
Лазерний сканер необхідно
поводити вгору-вниз кілька разів, поки веб-камера буде зчитувати і габарити
форму об’єкта. При цьому важливо, щоб відстань лазерних променів не змінювалося,
саме тому ідеальні будуть сканери, оснащені підставкою, що дозволяє
змінювати кут нахилу сканера (наприклад, Zebex Z-6070).
На екрані комп’ютера буде
поступово вимальовуватися силует об’єкта. Коли ви порахуєте, що зображення
досить деталізовано, натисніть кнопку «Пауза». Результат сканування
зберігаємо в окремий файл (кнопка «Зберегти»), або передаємо вийшло
зображення на зшивання з іншими сканами (кнопка «Перенести»). В цьому випадку
зображення не зберігається до тих пір, поки не будуть завершені сканування і
склейка всіх ракурсів об’єкта. Для створення тривимірної моделі потрібно 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 зсув підстави об’єкта (зміна відстань
об’єкта до камери або сканера), краще всього використовувати обертову
підставку.
Зшивання форм
Процес зшивання сканів і отримання, власне,
тривимірного зображення, можна розділити на два етапи: зіставлення сканів і зшивання.
Після виконання стикування всіх
сканів, натискаємо кнопку «Зшити».
Отриману модель можна
зберегти і завантажити будь-яку програму тривимірного моделювання і використовувати
це тривимірне зображення в подальшій роботі.
Ще…
До речі, лазерний
багатоплощинний сканер штрих-коду може допомогти не тільки у створенні 3D моделей,
але і робити приголомшливі тривимірні фотороботи. Головне при цьому стежити, щоб
скануючий промінь не потрапляв в очі, якщо Ваша модель – жива людина. Якщо вас
це зацікавило, придивіться до робіт Віктора Рібаса, який використовує
для створення своїх робіт звичайну лазерну указку.
Купити недорогий лазерний сканер штрих-коду можна в компанії Shark ID. Періодично тут бувають розпродажі так званого “неліквідного товару (тобто обладнання, яке залежалася на складі).