Как оптимально сделать 3D-модель объекта с использованием фотографий?

9

Я хотел бы получить 3D модель моих стелек. Я попытался отсканировать его с 123D, но найти контрольные точки сложно, потому что стелька черная.

Как я могу улучшить сканирование? Я прилагаю фотографию стельки, чтобы показать ее непростую форму.

Я думал о размещении сетки белых пятен на поверхности, но будет ли этого достаточно?

Кроме того, рекомендуется держать камеру неподвижно и вращать объект (у меня есть вращающаяся подставка) или мне следует перемещать камеру? во втором случае точность фотографий будет ниже, при этом каждый раз поворачивать подставку на 5-10 градусов чрезвычайно просто.

В качестве фона я должен использовать шахматную доску или что-то еще, не повторяющиеся?

Я заметил, что стелька имеет в основном три разных «уровня», плавно соединенных между собой. Эти "плоскости" имеют одинаковый наклон, поэтому, если я изменю угол наклона стельки примерно на 10 градусов, они будут горизонтальными. Это улучшит точность?

Редактировать: стелька совершенно новая, более новая, чем раньше.

введите описание изображения здесь

Обновить

Я усеяла стельку белой краской (белая ластик, используемая в офисе и школе) и сделала серию фотографий со стелькой сверху штатива, положив ее на плоскую белую картонную подставку. Всего 55 фотографий на 3 разных высотах (боковой, средний, высокий). Я также сделал тест с фиксированной камерой и вращающимся объектом.

Фотосканирование не работает в целом. Сохранение неподвижного объекта дает лучшие результаты, но плохие.

123D Catch сделал намного лучшую работу! снова с неподвижным объектом и движущейся камерой. Тем не менее, обработка полученной сетки была трудной, и точность могла быть улучшена.

Autodesk Remake 2017 работал ОЧЕНЬ хорошо, как вы можете видеть на прилагаемом скриншоте, и он позволяет редактировать сетку для удаления ненужных частей модели. Я еще не пробовал обрабатывать фотографии с фиксированной камерой и вращающимся объектом. Я сделал обработку локально (это медленно!) С максимальной детализацией и разрешением.

введите описание изображения здесь

FARO
источник
2
Вероятно, это связано с пограничной 3D-печатью и больше ориентировано на сканирование. Подумайте, чтобы распылить порошок для ног, чтобы осветлить поверхность. Покройте это равномерно, поскольку любые темные области станут пустотами. Размещение стельки на мольберте с тонкой проволокой улучшит результаты, возможно, на 30 градусов. Поместите светлые шахматные фигуры вокруг стельки, но не меняйте положение во время сканирования. Поворотный стол лучше, с камерой на штативе. Снимайте с низкого угла, среднего угла и высокого угла, полное вращение каждый раз. Agisoft Photoscan не имеет ограничений по количеству фотографий и имеет 30-дневную бесплатную пробную версию для получения более качественных результатов.
fred_dot_u
Я знаю, что это граница, я спросил о мета перед публикацией. Спасибо за другую информацию!
FarO
Пробный Photoscan, как с поворотным столом, так и с неподвижным объектом. Хороших результатов нет, даже если я усеивал поверхность стельки белыми пятнами (я использовал белую краску, обычно наносимую на бумагу, чтобы исправить опечатки). Объект исправлен, и мое перемещение дало лучшие результаты. Я думаю, что лучшее решение - это создать сенсорный зонд для применения к моему 3D-принтеру, например youtube.com/watch?v=8gMF6zWHpz8 и raspibo.org/wiki/index.php/…
FarO
Вам доступна еще одна опция, которая может улучшить результаты. Он называется FlexScan3D - lmi3d.com/products/flexscan3d, который использует компьютерный проектор для наложения рисунков на сканируемый объект. Искажения, генерируемые формой, учитываются при расчете для создания модели. Это эквивалентно David Scan, но дешевле. Все еще дорого, если вам нужно купить камеру и проектор!
fred_dot_u

Ответы:

4

Обычно самая большая изменчивость в трехмерном изображении - освещение, сопровождаемое цветовой схемой. Возможно, вы захотите учесть некоторые из следующих моментов:

  • Нет фона на подставке / подставке, придерживайтесь оттенков (если для сканера не указано иное)
  • Нет градиентов. Это относится к плохому освещению, вызывающему эффект градиента света
  • Если возможно, установите фон за пределы диапазона действия сканера (например, с помощью Skanect с Microsoft Kinect)
  • Идеально установить фон и особенно подставку в отличие от цвета объекта.

Вы правы, типичный 3D-сканер будет испытывать трудности с более темными цветами из-за физики. Тем не менее, нет правил, которые говорят, что вы не можете изменить цвет объекта.

В этом приложении я бы предложил просто покрасить объект и отсканировать его . Сканирование стельки потребует очень жестких допусков при сканировании, так как я предполагаю, что стелька естественно изношена из-за использования.

В качестве альтернативы 3D-сканированию вы можете попробовать использовать 3D-сенсорный зонд, как на CMM (координатно-измерительная машина). Это займет больше времени, но сенсорному датчику все равно, какого цвета объект.

Обновить

Комментарий сенсорного зондирования кажется хитом, поэтому я уточню. Мой опыт работы с сенсорными датчиками исходит только из производственных технологий и может быть найден в различных станках:

  • Мельницы
  • токарные станки
  • КИМ
  • Vision Systems
  • "Romer" Arms (он же портативный CMM)

Вы могли бы, вероятно, сойти с рук в поисках местного механического цеха (или мастерской) и спросить, есть ли у них машина для реверс-инжиниринга. Самая быстрая и легкая машина для реверс-инжиниринга (по моему опыту) - это портативная КИМ, я рекомендую гуглить ее.

Кроме того, я слышал о людях, добавляющих сенсорные датчики к своим 3D-принтерам, но я не видел этого раньше. Теоретически, простой сенсорный зонд может быть легко достигнут с помощью мгновенного переключателя. Если вы хорошо разбираетесь в программировании и, возможно, немного в Arduino, вы можете сделать следующее:

  • Добавить мгновенный (нормально выключенный) переключатель в Arduino
  • Найдите способ прикрепления выключателя (под соплами)
  • Подключитесь к своему 3d-принтеру, используя предпочитаемый вами метод и предпочитаемый язык программирования. Я использовал предоставленные библиотеки в Python, которые поставляются с установкой MakerWare, для подключения к моему MakerBot.
  • Напишите свою процедуру, чтобы последовательно перемещать новый зонд в сетке, а затем постепенно перемещать Z вверх, пока вы не получите сигнал от вашего Arduino о том, что мгновенное включение было включено.
  • Для каждого триггера добавьте простой текстовый файл с новой строкой, содержащей координаты.
  • после завершения вы должны иметь «облако точек» вашей стельки, которое, если отформатировано правильно, сможет импортировать в программное обеспечение CAD

Есть несколько типов файлов вне моей головы, которые можно использовать, в том числе:

  • .pts
  • .xyz
  • .CSV
tbm0115
источник
Мне нравится идея сканирования с помощью сенсорного датчика. Я думал о чем-то подобном, но не знал, что это до сих пор существует (в других масштабах, кроме атомно-силовой микроскопии ;-)).
Камуро
Хорошо, но как я могу получить сенсорный датчик дома? Также я отредактировал для уточнения стельки совершенно новый. Я хотел отсканировать его перед использованием, чтобы воспроизвести в будущем. Я постараюсь использовать детскую присыпку вместо краски, по крайней мере, ее можно легко удалить, и она не прилипнет к моим ногам при использовании стельки.
FarO