3d сканер из телефона андроид.

Что обычно печатают на 3D-принтерах? Конечно, трехмерные модели, которые можно получить несколькими методами. Проще всего скачать их в Сети – есть как платные, так и бесплатные варианты. Но для серьезных задач модели обычно создают с нуля: разрабатывают вручную или же делают это при помощи сканера. Оба последних варианта, разумеется, отнюдь не самые дешевые, хотя камера Intel Real Sense может .

С помощью нового приложения Microsoft Research легко создать трехмерную модель для дальнейшей печати при помощи обычного смартфона.

KinectFusion представлял собой проект по созданию 3D-модели помещения и всех предметов, которые в нем находились, с использованием сенсора Kinect. MobileFusion - это более продвинутая система.

В демонстрационном экземпляре KinectFusion все расчеты выполнялись на компьютере, а в мобильной версии системы вычисления проводятся прямо на смартфоне. Пользователю даже не требуется подключение к Интернету.

Модель формируется на основе кадров из видеоролика с разрешением 320х240 точек, который записывает смартфон. В процессе съемки алгоритм MobileFusion сравнивает каждый последующий кадр с предыдущим, отснятым под незначительно отличающимся углом. Затем на основе полученной информации о глубине создается модель трехмерной решетки.

На экране смартфона пользователь видит, как изображение обретает форму: пространство между линиями решетки постепенно заполняется текстурами. Вычислительных ресурсов среднестатистического смартфона достаточно, чтобы выполнить этот процесс в режиме реального времени.

Если во время первой попытки сканирования некоторые области объекта не были захвачены или для построения модели требуется больше деталей, то нужно просто повторно пройти вокруг него со смартфоном еще раз.

На видео, выпущенном корпорацией Microsoft, сравнивается лишь несколько 3D-моделей. Однако компания уверяет, что качество полученной модели будет достаточно хорошим для того, чтобы 3D-принтер превратил ее в физический объект.

Пользователи, которые хотят получить более качественные результаты при использовании мобильного устройства, обычно возлагают особые надежды на специальное оборудование или интернет-соединение. Но в данном случае ключевым фактором является точность распознавания глубины. Компания Intel нашла способ преодолеть ограничения, связанные с оптикой обычных смартфонов, разработав собственное решение - .

Конечно преимущество MobileFusion заключается в том, что пользователи могут создавать модели прямо на смартфоне в любое время и в любом месте, даже если качество полученных моделей нельзя будет назвать превосходным.

Любой человек с доступом в интернет не раз натыкался на фотографии аппетитно выглядящих блюд. В какой бы социальной сети вы не сидели, ваша страница наверняка усеяна ссылками друзей на рецепты шоколадных тортов, запеченного мяса и вкуснейших бутербродов. Эти фотографии стары как сам интернет. Да что там, вы ведь и сами постоянно выкладываете фотографии своих кулинарных достижений, не правда ли?

Тем не менее, до сих пор это все были 2D-фотографии, которые теряют большую часть своего очарования, заключенные в жесткие рамки. А что, если бы у вас появилась возможность делиться с друзьями трехмерными изображениями блюд?

Если при одной только этой мысли вы начали прыгать от счастья, значит, приложение 3DAround действительно для вас. Данное приложение позволяет делать быстрые объемные фотографии при помощи смартфона. Его разработчики позаботились о том, чтобы оно было простым и удобным: достаточно лишь нажать «запись», обойти вместе с планшетом или телефоном вокруг блюда, и приложение само объединит все фотографии в трехмерное изображение. Разве не здорово?

Однако тут есть две проблемы: во-первых, 3DAround дружит только с ОС iOS 8, которая поставлена не на все продукты Apple. Во-вторых, оно еще не вышло. 3DAround появится в магазине App Store только в следующем месяце и будет доступно на всех моделях iPhone 5 и выше.

Приложение было разработано компанией Dacuda, которая недавно выпустила приложение PocketScan. Данное приложение идеально подходит для быстрого сканирования документов, если у вас под рукой нет сканера. В отличие от него 3DAround всегда находится под правильным углом, потому что для него все углы правильные.

Со слов генерального директора Dacuda Александра Илика, «сейчас самое время для приложений такого типа, ведь компания Apple только что выпустила API для камер. Теперь нам требуется приложить совсем немного усилий, чтобы управлять временем выдержки, фокусом и т.д.» И все эти функции были заложены в iOS 8, объясняя уникальность нового приложения.

А теперь, самое главное. Согласитесь, возможности этого приложения выходят далеко за пределы съемки блюд. С его помощью можно создавать трехмерные фотографии любых предметов. А потом отправлять их на 3D-принтер. Таким образом, ваш телефон превращается в... 3D-сканер. Здорово, правда?

Теперь нам осталось лишь дождаться выхода новинки и оценить ее в действии. Мы будем держать вас в курсе событий, следите за новостями на нашем сайте.

Понравилось? Хотите больше? Все самое интересное в еженедельной рассылке.
Отборные новости, конкурсы и обсуждения в официальной группе

Вместе с 3D-принтерами и сканерами появляется все больше программ и приложений, позволяющих создавать трехмерные модели для послойной печати. Конечно, 3D-сканер будет идеальным решением, но профессиональное оборудование – дорогое удовольствие. Что же делать, если необходимая техника отсутствует, а получить объемную модель необходимо здесь и сейчас? Ответ – подтянуть знания по основам фотосъемки и взять в руки фотоаппарат или смартфон.

Растущий спрос на послойную печать за последние несколько лет привел к разработке простых и дешевых методов сканирования с помощью подручных средств. Идея оказалась проста: для построения 3D-моделей достаточно нащелкать несколько десятков фото объекта, обработать их с помощью специализированных программ и получить готовую к послойной печати модель.

Обычный фотоаппарат

Для съемки можно использовать цифровые зеркальные камеры. Они позволяют сделать качественные универсальные фото. Причем для сканирования не потребуется покупка профессиональных моделей аппаратов. Так, с задачей справится и Nikon D5000 с разрешением матрицы 12,3 Мп. Более новые модели предложат и более качественные фото с высоким разрешением, но тогда придется пожертвовать временем обработки снимка. Кроме того, большинство цифровых камер имеют опцию сохранения изображений в формате RAW без сжатия, такой режим понадобится для более детального сканирования выбранного объекта.

В принципе для сканирования модели подойдут даже «мыльницы» и камеры смартфонов. Многие из них дают возможность съемки в ручном режиме, так что, если человек разбирается в азах съемки, можно использовать и менее продвинутые устройства.

Условия съемки

Что же можно легко сканировать? Такой объект должен быть устойчивым, не слишком блестящим, не очень большим (вокруг него придется ходить и снимать фото со всех возможных ракурсов), не слишком маленьким, не содержащим слишком много мельчайших деталей.

Объект лучше всего поместить на возвышение, это может быть стул или коробка. Так будет удобнее делать снимки. Главное здесь – добиться хорошего освещения. Если фотосессия проводится на улице, лучше дождаться пасмурного дня. Если съемка осуществляется внутри помещения, необходимо задействовать как можно больше источников света. Сам свет должен быть рассеянным.

Для этого лампы нужно направить на потолок, специальные экраны или зонтики. В идеале следует добиться наибольшей освещенности при минимальном количестве тени. Встроенная вспышка в данном случае не особо поможет. При ее использовании на фото будут появляться тени. Выходом может послужить применение внешних вспышек, опять же при условии, что они создают ровный рассеянный свет.

Базовые знания

Перед началом съемки необходимо ознакомиться с азами настройки камеры. В настоящее время в Интернете полно сайтов, где желающие могут самостоятельно подтянуть знания по основам работы фотографа. По большому счету, разобраться нужно с несколькими параметрами.

Светочувствительность (ISO), как следует из названия, определяет, насколько чувствительна камера к свету. Чем выше уровень светочувствительности, тем заметнее будут шумы (дефекты изображения); верна и обратная пропорциональность: чем ниже ISO, тем менее выражены шумы на фотографии. По словам специалистов, самые качественные изображения получаются тогда, когда съемка происходит на низких значениях ISO: 50, 100, 200. Верхний предел – ISO:400.

Следующий параметр – приоритет диафрагмы. Он представляет режим автоматического управления экспозицией фотоаппарата или видеокамеры, при котором автоматика бесступенчато выбирает выдержку затвора (время считывания кадра матрицей), в зависимости от установленной вручную диафрагмы. Для наиболее детального снимка выбор делается в сторону значения f11.

Наконец, последний основной параметр – скорость затвора или время, в течение которого затвор остается открытым и свет попадает на сенсор камеры. Если время выдержки невелико, можно «заморозить» движение.

Длинная выдержка позволяет получить «размазанное» движение (motion blur). Его часто применяют в рекламной фотографии автомобилей и мотоциклов, когда нужно передать ощущение скорости или движения автомобиля.

При выдержке более 1/60 камера чувствительна к сотрясению, и снимки могут получиться смазанными. Чтобы этого не произошло, при съемке с длинной выдержкой используется штатив.

Часто на камере в качестве значения выдержки бывает указан только знаменатель. Например, 125 означает скорость затвора 1/125 с. В значении выдержки знаменатель дроби должен, по меньшей мере, равняться фокусному расстоянию или быть больше него. Например, объективом 50 мм можно снимать с рук при выдержке не более 1/50 с, объективом 200 мм – не более 1/200 с.

Методика

Теперь, когда основные параметры выставлены, можно приступать непосредственно к съемке. Следует запомнить место, где делается первая фотография, можно даже его отметить. Здесь же будет и закончена фотосессия. Необходимо постараться, чтобы объект полностью заполнял кадр. В принципе, попавшие на снимок объекты на заднем плане не испортят процесса. Впоследствии они даже могут помочь программному обеспечению определить положение камеры.

Главное – качество 3D-модели будет напрямую зависеть от качества полученных снимков. Если на фото будет слишком много объектов на заднем плане, они попадут и в компьютерную модель.

Итак, съемку следует вести с разных ракурсов, перемещаясь вокруг объекта. Торопиться не следует, лучше сделать больше фото, чем потом столкнуться с их нехваткой и начинать процесс сначала. В зависимости от сложности объекта может потребоваться 40–100 снимков.

Программы для обработки

Далее получившиеся фото обрабатываются с помощью специального программного обеспечения. Оно бывает как платным, так и бесплатным в зависимости от функционала. К примеру, можно воспользоваться программой ReMake от компании Autodesk. Данное ПО позволяет конвертировать набор снимков в 3D-меши (полигональную сетку) высокого разрешения. Ячейки сетки можно редактировать, чинить, измерять, и оптимизировать. Так что, если при создании трехмерной модели на основе фото в ней появились огрехи, программа поможет устранить их до начала печати.

ReMake использует облачные вычисления, поэтому мощный компьютер для обработки фото конечному пользователю не потребуется. Единственное, нужно создать аккаунт на сайте Autodesk. Выполнив данный шаг, пользователь получит 5 Гб свободного места на 360.autodesk.com. ReMake использует этот ресурс для создания модели на основе снимков.

Убрать лишнее

Как показывает практика, при съемке в кадр попадают сторонние предметы, не относящиеся к нужному объекту. Программа позволяет избавиться от них до печати. Чаще всего получившаяся 3D-модель включает основу, на которой находился предмет при съемке. Чтобы очистить модель, нужно, запустив ReMake, выбрать инструмент lasso. Затем, удерживая левую кнопку мыши, выделяется ненужная область и нажимается delete на клавиатуре.

Иногда полностью убрать ненужные детали не получается. Инструмент lasso захватывает области на самом объекте. Во избежание этого с помощью правой клавиши мыши выбирается режим isolate selection (изоляция) и отмечается область, которую следует удалить с помощью инструмента lasso. Затем необходимо выйти из режима isolate selection, кликнув на соответствующую иконку. Модель почти готова для печати.

Программное обеспечение позволяет автоматически проверить модель на ошибки. Для этого нужно кликнуть по иконке 3D Print. Затем появится окно с предложением проанализировать объект на предмет ошибок. Пользователю остается только выбрать ответ Yes. Обработка данных займет от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от размера и сложности объекта.

В случае обнаружения ошибок на экране появится соответствующее окно, содержащее сообщение Unable to 3D print. Use analysis tools to fix the model (3D-печать невозможна. Используйте инструменты анализа для отладки). Далее нужно нажать кнопку Fix.

Появляется окно анализа, где выводятся данные о количестве «битых» ячеек. Также показывается их расположение на модели. Далее можно нажать кнопку Fix и отладить проблемные области одну за другой или же нажать кнопку Fix all holes, тогда программа преобразует все неправильные ячейки сразу. Различные инструменты программы позволяют вручную сгладить поверхность, удалить или добавить элементы. Для тех, у кого есть навык работы со снимками в Photoshop, редактирование модели в ReMake не должно вызвать трудностей.

Сканирование смартфоном

Создавать 3D-модели могут и приложения смартфонов, в частности Scann3D. Доступно оно для всех желающих в Google Play. Как и в случае с фотоаппаратом, пользователю предлагается сделать несколько десятков снимков с помощью смартфона, обойдя вокруг объекта, который нужно запечатлеть. В обучающем ролике фотографируется ствол дерева на улице. Программа обрабатывает изображения и выдает модель.

В качестве плюсов программы – интуитивно понятная работа приложения. Открыв его, пользователь видит три опции: создать новую модель, посмотреть существующие и продолжить. После того как был выбран вариант создать новую модель, запускается камера. Далее следует нащелкать снимков, неторопливо обойдя объект по кругу. Затем пользователь может просмотреть получившиеся фотографии и удалить ненужные или смазанные. Тапнув на галочку, владелец смартфона запускает процесс обработки снимков, по окончании которого и создается модель.

Трудности

На практике использование Scann3D сразу вызвало трудности. Первая попытка отсканировать сувенирного слона окончилась неудачей – модель вышла расплывчатой и напоминала слона отдаленно. Последующие сессии оказались чуть более удачными. Наконец, заменив объект съемки и приложив больше терпения, получить более-менее сносную модель все-таки удалось.

Для этого потребовался помощник, который стоял напротив камеры смартфона с листком белой бумаги. Это позволило отсечь фон. Всего было сделано 59 фотографий. Как выяснилось позже, нужно было еще штук пять для большей детализации морды фотографируемого игрушечного зверька.

На обработку изображений у не самого слабого смартфона (Samsung S6) ушло около 20 мин, иногда даже казалось, что аппарат завис. Тем не менее в конце концов модель была готова. Далее ее предлагалось экспортировать в различные форматы (obj, pcd, ply и stl) и распечатать на принтере. В общем, приложение оказалось неплохой альтернативой дорогим сканерам при условии, что большой точности конечного продукта не требуется.

• Андрей Филатов

Уникальные возможности 3D сканирования всё активнее используются в самых разных сферах, от индустриального производства и архитектуры до медицины и киноиндустрии. Это побуждает производителей выпускать на рынок всё более совершенные 3D сканеры , многообразие которых можно условно разделить на две большие группы.

• Контактные модели представляют собой устройства, в основе работы которых лежит принцип прямого контакта прибора со сканируемым предметом.
• Бесконтактные сканеры (активные и пассивные) по праву называют самым перспективным решением, поскольку такие устройства способны обеспечить 3D визуализацию моделей, расположенных в труднодоступных для прямого контакта местах. В частности, использование бесконтактных 3D сканеров получило широкое распространение в современной ювелирной отрасли.

Пожалуй, единственный недостаток упомянутых устройств – их высокая стоимость.
Высококлассное оборудование для трёхмерного сканирования обходится сегодня в десятки тысяч долларов, и далеко не каждый поклонник 3D печати способен купить 3D сканер для личного или профессионального использования. На помощь пришли уже ставшие привычными для всех гаджеты – цифровые камеры, а также самые обычные смартфоны.

Встроенный 3D сканер: новый тренд на рынке смартфонов

Естественно, производители не смогли оставить данное обстоятельство без внимания, и по этой причине всё больше известных брендов мобильной техники представляют на суд потребителя новые смартфоны со встроенным сканером.

Так, Apple оснастила свой iPhone компактным 3D сканером с ИК-трансмиттером, а также ресивером, позволяющими моделировать объекты в трёхмерном пространстве в режиме реального времени, просто замеряя расстояние между каждой из тысяч проецируемых микроточек и самим трансмиттером. Интересно то, что любители 3D печати могут использовать такое устройство даже в абсолютно тёмной комнате. Вопрос о выпуске компанией фирменного специализированного софта для 3D моделирования пока остаётся открытым.

Не отстаёт от своего бессменного конкурента и Samsung. Так, южнокорейский производитель оснастил новые смартфоны Galaxy S9 и S9+ не имеющей аналогов фронтальной камерой и ИК-датчиками для 3D сканирования. В планах компании значатся разработка и выпуск на мировой софт-рынок специализированного ПО для моделирования.

Следующая модель, представляющая интерес для владельцев 3D принтеров – один из последних смартфонов Lenovo. Устройство PHAB2 Pro получило массовую популярность не только благодаря супер-функции дополненной реальности Google Tango, но и по причине наличия встроенного 3D сканера, функционирующего со скоростью 250 000 замеров в секунду.

Конечно, перечисленные три модели смартфонов – далеко не единственные устройства, которые заинтересуют пользователей, пока что не имеющих возможности купить 3D сканер для профессионального применения. Помимо этого, на рынке имеются ещё несколько интересных решений, каждое из которых можно назвать довольно перспективным экземпляром.

Укомплектуйте смартфон 3D сканером самостоятельно

К слову, модулем для сканирования объектов в трёхмерном пространстве можно оснастить большинство обычных смартфонов. Для этого достаточно просто установить условно-бесплатное приложение Qlone – 3D Scanning & AR Solution от разработчика EyeCue Vision. Программный продукт предназначен для 3D печати и позволяет сканировать объекты, сохраняя их в различных форматах (STL, PLY и др.) Помимо хорошей камеры, единственным требованием здесь будет наличие специального коврика с сеточной ч/б разметкой, который можно купить или самостоятельно изготовить с помощью 3D принтера .

Подключаемые 3D сенсоры

Наконец, последним способом обзавестись недорогим устройством для сканирования, который мы упомянем в сегодняшнем мини-обзоре, станет покупка Scandy Pro – стороннего ToF-сенсора, подключаемого к смартфону, а также одноимённого мобильного приложения. Система позволяет сканировать объекты с точностью до 0,3 мм, после чего обрабатывать их в CAD (САПР)-программах и напрямую отправлять на печать непосредственно с устройства.

Владельцы iPhone могут также приобрести сверхкомпактный и относительно недорогой подключаемый мини-сканер Eora 3D, управляемый через обычный блютуз и позволяющий сканировать предметы размером до 200 мм.

Различают два вида приборов для трехмерного сканирования – контактные и бесконтактные. Профессиональное оборудование стоит десятки тысяч долларов, поэтому многие пользователи используют смартфоны и цифровые камеры для объемного сканирования. Производители телефонных аппаратов обратили внимание на тренд и решили не оставаться в стороне. На рынке существует сразу несколько телефонов, которым под силу заменить настоящий 3D сканер. Вскоре появятся новые. Кроме того, «сканер» можно сделать самостоятельно. А теперь подробнее обо всем.

Смартфон со встроенным 3D сканером

Sony XZ1

Южнокорейская компания SONY предлагает смартфон Xperia XZ1. Телефон позиционируется, как карманный бесконтактный сканер. Он легко справляется со сканированием лиц и небольших непрозрачных предметов. Для активации режима используется приложение 3D Creator. Отсканированные объекты автоматически преобразовываются в трехмерные модели, которыми можно делиться с друзьями, дорабатывать в CAD-системах либо отправлять на печать без внесения корректировок.

iPhone X

Детище Apple оснащено инфракрасным трансмиттером, который проецирует тысячи микроточек на исследуемый объект. Отражаясь, инфракрасное излучение улавливается встроенным в смартфон ресивером. Устройство формирует 3D модель, измерив дистанцию между каждой точкой и излучателем. Моделирование происходит в режиме реального времени и даже в условиях выключенного света. В компании не сообщили, планируется ли оригинальное ПО для создания графических моделей.

Samsung S9

Флагманские смартфоны Galaxy S9 и Note9 получат сенсоры для 3D сканирования. Инфракрасные датчики будут размещаться рядом с селфи-камерой. Ожидается, что производитель выпустит фирменное приложение для моделирования.

Lenovo PHAB2 Pro

Девайс больше года на рынке, но до сих пор остается желанным экземпляром среди поклонников 3D печати. Встроенный 3D сканер делает 250 тысяч замеров в секунду. Устройство работает на платформе Project Tango. Вот как это происходит:

Intel RealSense Smartphone Developer Kit

Аппарат разработан специально для 3D моделирования. Его оснастили уникальным модулем ZR300: цветная камера, две инфракрасные камеры, инфракрасный лазерный проектор, короткофокусная камера с широкоугольным объективом.

Устройство ежесекундно высчитывает расстояние до 10 миллионов точек, формируя максимально точную информацию о глубине сканируемого пространства. 3D рендеринг осуществляется прямо в телефоне.

Как превратить смартфон в 3D сканер

Используя технологию пассивного 3D сканирования, можно «прокачать» обычный смартфон либо присоединить 3D сенсор. Рассмотрим оба варианта.

Компания Scandy предлагаем ToF-сенсор Scandy Pro. Для нормальной работы прибора необходимо одноименное приложение. 3D сенсор распознает детали размером до 25 сантиметров. Сканирование осуществляется с точностью до 0,3 мм. Готовые модели могут обрабатываться в CAD-программах, а также отправляться напрямую на печать.

Доверяете возможностям встроенной камеры? Отлично, тогда опробуйте бесплатное приложение Qlone. Компания-разработчик EyeCue Vision Technologies предлагает установить на смартфон программу и докупить специальный коврик, на поверхность которого нанесена черно-белая сеточная разметка (приспособление можно изготовить самостоятельно с помощью 3D принтера).

Объект сканирования надо разместить на подложке, после чего запустить приложение. Модель можно сохранить в формате: PLY, OBJ, STL, X3D.