لطالما بدت طباعة الكائنات ثلاثية الأبعاد أمرًا شاقًا ومكلفًا، لكننا بدأنا نرى انخفاض أسعار الطابعات ثلاثية الأبعاد بشكل كبير. تكمن المشكلة في أنه لا يزال من الصعب إنشاء شيء ما لطباعته على طابعة ثلاثية الأبعاد.
يدخل مستشعر الهيكل (380 دولارًا)، أداة تحول جهاز iPad الخاص بك إلى جهاز رسم خرائط وتصوير ثلاثي الأبعاد. يمكنك استخدامه لقياس عمق الغرفة أو إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد لجسم أو شخص. يضع الجهاز إنشاء ثلاثي الأبعاد بأسعار معقولة في أيدي المستهلكين والمطورين على حد سواء. ولكن هل سيوقف هذا الجهاز الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد الأكثر تكلفة عن العمل؟ ليس على الفور، ولكن لديها إمكانات.
مقاطع الفيديو الموصى بها
فيديو النظرة الأولى لمستشعر الهيكل القذالي
البداية
لقد تابعنا مستشعر الهيكل منذ ظهوره منتج كيك ستارتر، وقد رأينا عرضًا تجريبيًا مبكرًا العام الماضي.
سيتيح لك مستشعر الهيكل إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للأشياء أو الأشخاص المفضلين لديك.
وبحسب موقع Occipital، قررت الشركة تركيز رؤية الكمبيوتر في الأجهزة المحمولة بعد تجربة Kinect من Microsoft. ومن خلال توصيله بجهاز كمبيوتر، تمكن مهندسو الشركة من رسم خريطة للبيئات الداخلية باستخدام Kinect. كان العائق أمام استخدام تقنية Kinect هو أنها كانت مرتبطة بسطح مكتب متطور، لذلك سعى الفريق إلى إنشاء وحدة محمولة تعمل مع الأجهزة المحمولة ذات الطاقة المنخفضة. لذلك قاموا بإنشاء جهاز استشعار الهيكل، الذي جمع أكثر من مليون دولار، ليصبح واحدًا من أنجح حملات Kickstarter على الإطلاق.
ما هو مستشعر الهيكل بالضبط؟
هذا هو أول مستشعر ثلاثي الأبعاد في العالم لجهاز محمول. على الرغم من الأجهزة النهائية المعروضة للبيع الآن، إلا أن مستشعر الهيكل لا يزال قيد التنفيذ إلى حد كبير. ويجري تطوير برنامج جديد يستخدم قدرات الاستشعار ثلاثي الأبعاد بالجهاز.
بقدر ما تبدو الأجهزة بسيطة، فإن التكنولوجيا معقدة. وإليك كيف يصفها القذالي:
"يستخدم مستشعر الهيكل ضوءًا منظمًا لالتقاط بيانات العمق. يستخدم الضوء المنظم جهاز عرض ليزر لإلقاء نمط دقيق من آلاف نقاط الأشعة تحت الحمراء غير المرئية على الأشياء والمساحات. ثم يستخدم كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء ذات تردد مطابق لتسجيل كيفية تغير النمط، وبالتالي فهم هندسة تلك الأشياء والمساحات. ونتيجة لذلك، يمكن لمستشعر الهيكل إنشاء تدفق عمق VGA بمعدل 30 إطارًا في الثانية، حيث يمثل كل بكسل مسافة محددة إلى نقطة في العالم الحقيقي.
إنه أمر تقني بعض الشيء، ولكن بالنسبة للمستهلكين، فقط تخيل كيف يعمل Kinect من Microsoft - كيف يتتبع حركتك - وستحصل على المفهوم. ما يميزه هو أنه محمول (بمساعدة جهاز iPad) ولديه بطارية خاصة به.
يتردد Occipital في تسميته بالماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد، ولكنه مستشعر ثلاثي الأبعاد يمكن استخدامه لأغراض المسح ثلاثي الأبعاد. أول تطبيق رئيسي يستخدم مستشعر الهيكل هو ItSeez3D، الذي يجمع بين البيانات من المستشعر ومعلومات الألوان من كاميرا iPad لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد واقعية. يسرد القذالي أيضًا رسم خرائط المساحة الداخلية (جمع قياسات الغرفة، على سبيل المثال)، والواقع المعزز والواقع الافتراضي الألعاب ومسح الجسم (لللياقة البدنية أو كغرفة تبديل ملابس افتراضية) كبعض التطبيقات التي يمكنها الاستفادة من المستشعر تكنولوجيا.
بالنسبة للمطورين، يوفر هذا الجهاز ذو الأسعار المعقولة والذي يسهل الوصول إليه طريقة جديدة لإنشاء التطبيقات والخدمات (تخيل شركة ألعاب فيديو استخدامه لتقديم الشخصيات والكائنات بشكل أسرع وأسهل للعناوين القادمة)، ولكن بالنسبة للمستهلكين، لا يزال الأمر جديدًا جدًا بالنسبة للكتلة الاستخدام. إذا كنت على استعداد لإنفاق بضع مئات من الدولارات من أجل التكنولوجيا المبكرة، فسيسمح لك مستشعر البنية بإنشاء صور ثلاثية الأبعاد نماذج للأشياء أو الأشخاص المفضلين لديك، وتتيح لك تجربة بدايات المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للمستهلك الموجود على طريق.
إعداد المستشعر
اعتمادًا على جهاز iPad الذي لديك، يأتي مستشعر الهيكل مزودًا بدعامة مطابقة يتم تثبيتها على جانب الجهاز اللوحي؛ يقوم المزلاج بتثبيته في مكانه جيدًا، ولكن من السهل التراجع عنه إذا لم تقم بتخزينه بشكل صحيح في الحقيبة، على سبيل المثال. يتيح قرب المستشعر من كاميرا iPad للتطبيقات الحصول على معلومات الألوان لاستخدامها مع بيانات العمق ثلاثية الأبعاد، كما ذكرنا مع تطبيق ItSeez3D. لا توجد أزرار للعبث بها؛ بمجرد تشغيل الدعامة، ما عليك سوى توصيل الكابل بمنفذ Lightning بجهاز iPad وسيتعرف أي تطبيق مرتبط على المستشعر.
بالنسبة للمستهلكين، سيعمل مستشعر الهيكل فقط مع الجيل الرابع من iPad وiPad Air وiPad Mini المزود بتقنية Retina. بغض النظر عن الحامل الذي تحصل عليه (بالحجم الكامل أو الصغير)، ستحتاج إلى القيام ببعض الأعمال اليدوية البسيطة التي تتضمن تثبيت المستشعر على الحامل باستخدام براغي صغيرة. إذا اضطررت في أي وقت مضى إلى العمل باستخدام براغي صغيرة، فأنت تعلم مدى الجنون الذي يمكن أن يحدث إذا فقدت واحدًا - كن حذرًا عند التجميع.
إذا كنت مطورًا، فسوف تبيع لك شركة Occipital كابل USB Hacker اختياري يتيح لك توصيل المستشعر بأي جهاز USB مدعوم يعمل بنظام التشغيل Android وWindows وLinux وOS X. يمكن للمطورين، مثل صانعي التطبيقات، إنشاء دعم لأجهزة Android اللوحية، على سبيل المثال، باستخدام برامج التشغيل والمواصفات مفتوحة المصدر المتاحة التي تسمح لهم بطباعة الأقواس الخاصة بهم بشكل ثلاثي الأبعاد. في حين أن مستشعر الهيكل يدعم أصلاً أجهزة iPad وXcode محددة (لغة الترميز التي تستخدمها تطبيقات iOS)، يمكن لأولئك الذين لديهم المعرفة استخدام مجموعة تطوير البرامج المفتوحة لجعل المستشعر يعمل مع أجهزة لا تعمل بنظام iOS الأجهزة.
نقص التطبيقات
كما ذكرنا، هناك عدد قليل جدًا من التطبيقات المتاحة التي تستفيد من المستشعر، على الأقل في الوقت الحالي. نظرًا لأنه جديد جدًا، فمن المحتمل أن مطوري التطبيقات ما زالوا مشغولين بإنشاء البرامج. عند شراء مستشعر الهيكل، تحصل على تطبيق الهيكل، وهو تطبيق iPad أساسي إلى حد ما يتيح لك قياس المسافة، والتحقق من بطارية المستشعر، ودفق عرض ثلاثي الأبعاد إلى جهاز كمبيوتر عبر شبكة Wi-Fi.
يحتوي Occipital أيضًا على بعض نماذج التطبيقات التي توضح لك ما هو ممكن باستخدام المستشعر:
- الماسح الضوئي يوضح كيف يمكن مسح كائن ما
- أحضر هي لعبة الواقع المعزز و فيزياء الكرة هو محاكاة الواقع المعزز
- مشاهد هو "مصور البيانات الخام"
التطبيقات كلها مجانية، لكنها محدودة جدًا في فائدتها بخلاف إظهار ما يمكن أن يفعله المستشعر.
ItSeez3D هو التطبيق المفضل لدينا، ولكنه مشترك
التطبيق الأكثر تطورًا والمتوفر الآن هو ItSeez3D من ItSeez، وهي شركة متخصصة في رؤية الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد. باستخدام بيانات عمق المستشعر ومعلومات الألوان من كاميرا iPad، يمكن لـ ItSeez3D إنشاء صور ثلاثية الأبعاد نماذج من الأشياء والأشخاص التي يمكنك تحميلها ونشرها وتضمينها على مواقع الويب عبر الإنترنت ثلاثي الأبعاد مشاهد سكيتشفابأو أرسل الملفات (PLY وOBJ) بالبريد الإلكتروني لاستخدامها في برامج العرض ثلاثي الأبعاد.
أداة واعدة للمطورين وعشاق ثلاثية الأبعاد المتشددين.
المشكلة هي أن العملية تبدو أسهل مما هي عليه في الواقع. في كثير من الأحيان، يفقد المستشعر بيانات "المستوى"، أو لا يكون قادرًا على التحديد الدقيق لما هو جزء من الكائن، وما هو ليس كذلك. في بعض عمليات المسح ثلاثي الأبعاد، لاحظنا أن هناك أجزاء مفقودة أو أنها التقطت شيئًا ليس جزءًا منه. ظهر المسح ثلاثي الأبعاد لجهاز iMac مشوشًا بسبب وجود قدر كبير من التوحيد ونقص التباين. تستغرق عملية تدوير الكائن أيضًا بعض الوقت، ولا نعرف أبدًا متى سيتم التقاط الصورة فعليًا عندما نتوقف مؤقتًا. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك أوقات يفقد فيها التطبيق الاتصال بالمستشعر؛ تحتاج فقط إلى إعادة توصيل الكابل. لقد حققنا نجاحًا أكبر في مسح رؤوس الأشخاص: لم يواجه المستشعر والتطبيق أية مشكلات في إجراء مسح لزميل العمل، على الرغم من أن ذلك لم يكن مثاليًا.
لمعرفة سبب عدم تحقيقنا للنتائج المرغوبة، نظرنا إلى بعض مقاطع الفيديو من ItSeez وتحققنا من النصائح في قائمة المساعدة التي تظهر يمكنك تحديد ما عليك القيام به، مثل الإضاءة ووضع الصحف أسفل الجسم لمساعدة المستشعر في التقاطه من الخلفية و سطح. لقد أدركنا أن الأمر كله يتعلق بالإضاءة، وفي محاولة أخرى، حصلنا على نتائج أفضل. لقد تأكدنا من أن الجسم مضاء جيدًا من جميع الجوانب، وقمنا بإعداد طاولة مستديرة صغيرة تتيح لنا المناورة بشكل أفضل حوله. هذه المرة، أصبحت عمليات المسح التي أجريناها أكثر اكتمالًا وتفصيلاً، على الرغم من أن بعضها ما زال يبدو "غير مكتمل" في بعض الأماكن. لقد قمنا بمسح بعض الحيوانات المحنطة منذ الطفولة، ورؤية ألعابك المفضلة التي تم تخليدها ككائن ثلاثي الأبعاد يمكن أن تكون عاطفية ورائعة بعض الشيء. وكان المسح الضوئي لبنك العملات المعدنية هو الأفضل، على الرغم من كونه داكنًا وأحادي اللون؛ نعتقد أن الإضاءة ساعدت كثيرًا. لقد أدركنا أن مستشعر الهيكل وحده لن يوفر عمليات مسح مثالية في كل مرة، وستحتاج إلى إعداد جيد يتضمن إضاءة مناسبة. عملية المسح ثلاثي الأبعاد ليست صفقة واحدة، بل ستتطلب عدة محاولات.
بمجرد اكتمال الفحص، يتم تحميل المعلومات إلى خوادم ItSeez السحابية. وبعد حوالي 5 دقائق، يتم إرسال نموذج ثلاثي الأبعاد إليك. يمكنك إرسال عمليات المسح عبر البريد الإلكتروني لمزيد من التحرير في برامج قادرة على عرض الصور ثلاثية الأبعاد مثل Maya أو AutoCAD أو Blender، أو تحميلها إلى Sketchfab، مثل بنك القطط الخاص بنا أعلاه. يمكنك أيضًا تحميل ملف OBJ إلى Shapeways، وهو سوق ثلاثي الأبعاد عبر الإنترنت سيساعدك على تحويل عمليات المسح ثلاثية الأبعاد إلى نموذج ثلاثي الأبعاد فعلي. ومع ذلك، في المستقبل القريب، قد يدمج ItSeez في التطبيق القدرة على طباعة كائناتك ثلاثية الأبعاد أو أي تطبيق آخر. على الرغم من أن الأمر محدود إلى حد ما بالنسبة للمستهلكين، إلا أن رؤية كائن أو شخص يتحول إلى كائن ثلاثي الأبعاد (حتى لو كان سيئًا) أمر رائع.
خاتمة
ليس هناك شك في أن المسح الضوئي (والطباعة) ثلاثي الأبعاد أصبح أكثر بأسعار معقولة ويمكن الوصول إليه، وستساعد الأجهزة مثل مستشعر الهيكل في تحقيق ذلك للمستهلكين والمطورين. لكن مستشعر الهيكل يُظهر أيضًا أن هذا النوع من المسح ثلاثي الأبعاد لا يزال في بداياته. لا يعني ذلك أن الجهاز سيئ أو أن التطبيقات لا تعمل، ولكن في الوقت الحالي هناك استخدام محدود للمستهلكين ولا تزال هناك أشياء يمكن تحسينها. ومع ذلك، مازلنا نستمتع باستخدامه، ومن الرائع أن نرى الأشياء اليومية تتحول إلى نماذج ثلاثية الأبعاد ببساطة باستخدام أحد ملحقات iPad.
مع استمرار Occipital في تحسين المنتج وتقديم المزيد من التطبيقات في المستقبل (وليس أذكر المنتجات والتقنيات المنافسة الأخرى التي يجري العمل عليها)، فقد يكون هناك بعض الأشياء الرائعة التطبيقات. حتى ذلك الحين، يعد مستشعر الهيكل أداة واعدة للمطورين وعشاق التصميم ثلاثي الأبعاد، ولكنه لا يزال منطقة من أوائل المستخدمين بالنسبة لمعظم الناس.
توصيات المحررين
- كيفية التقاط صورة ثلاثية الأبعاد من أي هاتف ذكي تقريبًا
- أخيرًا أصبح لدى Photoshop for iPad ميزة اكتشاف الحواف – وإليك كيفية استخدامه
- هل جهاز iPad Pro جاهز لتحرير الصور الحقيقية؟ لقد تخليت عن جهاز MacBook الخاص بي لمعرفة ذلك
- هذا الذكاء الاصطناعي. يقوم التطبيق بتحويل أي صورة إلى ثلاثية الأبعاد، دون الحاجة إلى عدسات مزدوجة
- يحصل Photoshop for iPad على تحديدات بنقرة واحدة، ويأخذ خطوة صغيرة نحو قوة سطح المكتب
