Senzor okcipitalne strukture: 3D skeniranje za mainstream

Ispisivanje 3D objekata oduvijek se činilo kao zastrašujuća i skupa stvar, ali počinjemo vidjeti kako 3D pisači znatno padaju u cijeni. Problem je u tome što je još uvijek teško stvoriti nešto za ispis na 3D printeru.

Unesi senzor strukture (380$), gadget koji pretvara vaš iPad u uređaj za 3D mapiranje i slikanje. Možete ga koristiti za mjerenje dubine prostorije ili izradu 3D modela objekta ili osobe. Uređaj stavlja pristupačnu 3D kreaciju u ruke i potrošača i programera. Ali hoće li ovaj uređaj izbaciti iz posla skuplje 3D skenere? Ne odmah, ali ima potencijala.

Preporučeni videozapisi

Prvi pogled na senzor okcipitalne strukture

Kickstarted

Pratili smo senzor strukture od njegovog osmišljavanja Kickstarter proizvod, a čak smo vidjeli i rani demo prošle godine.

Senzor strukture omogućit će vam stvaranje 3D modela vaših omiljenih objekata ili ljudi.

Strukturni senzor je kreirao Okcipitalni, tvrtka sa sjedištem u Boulderu, Colo. i San Francisco. Iako Occipital možda nije uvriježeno ime, možda ste čuli za njega
RedLaser, njegovu aplikaciju za skeniranje crtičnog koda koju je kupio eBay. Tvrtka je također napravila 360 Panorama, jedna od prvih mobilnih aplikacija za snimanje panoramskih slika u stvarnom vremenu.

Prema Occipitalu, tvrtka je odlučila koncentrirati računalni vid na mobilne uređaje nakon eksperimentiranja s Microsoftovim Kinectom. Povezivanjem s računalom, inženjeri tvrtke uspjeli su mapirati unutarnje okruženje s Kinectom. Prepreka u korištenju Kinectove tehnologije bila je to što je bio povezan s vrhunskim stolnim računalom, pa je tim pokušao napraviti prijenosnu jedinicu koja radi s mobilnim uređajima manje snage. Tako su stvorili Structure Sensor, koji je prikupio više od milijun dolara, postavši jedna od najuspješnijih Kickstarter kampanja ikada.

Što je točno senzor strukture?

Ovo je prvi 3D senzor na svijetu za mobilni uređaj. Unatoč dovršenom hardveru koji je sada u prodaji, strukturni senzor još uvijek je u tijeku. Razvija se novi softver koji koristi mogućnosti 3D senzora uređaja.

Koliko god hardver izgledao jednostavno, tehnologija je komplicirana. Evo kako to Occipital opisuje:

“Senzor strukture koristi strukturirano svjetlo za hvatanje podataka o dubini. Strukturirano svjetlo koristi laserski projektor za bacanje preciznog uzorka tisuća nevidljivih infracrvenih točaka na objekte i prostore. Zatim koristi frekvencijski usklađenu infracrvenu kameru za snimanje kako se uzorak mijenja, čime razumije geometriju tih objekata i prostora. Kao rezultat toga, senzor strukture može generirati VGA dubinski tok pri 30 sličica u sekundi, pri čemu svaki piksel predstavlja točnu udaljenost do točke u stvarnom svijetu.”

Mapa interijera senzora okcipitalne strukture

Malo je tehnički, ali za potrošače, samo zamislite kako Microsoftov Kinect radi – kako prati vaše kretanje – i shvatit ćete koncept. Razlika je u tome što je mobilna (uz pomoć iPada) i ima vlastitu bateriju.

Occipital ga nerado naziva 3D skenerom, ali to je 3D senzor koji se može koristiti za potrebe 3D skeniranja. Prva velika aplikacija koja koristi strukturni senzor je ItSeez3D, koji kombinira podatke sa senzora i informacije o boji iz iPadove kamere za stvaranje realističnih 3D modela. Occipital također navodi mapiranje unutarnjeg prostora (prikupljanje mjera sobe, na primjer), proširenu stvarnost i virtualnu stvarnost igre i skeniranje tijela (za fitness ili kao virtualna svlačionica) kao neke od aplikacija koje mogu koristiti senzor tehnologija.

Skeniranje objekta senzora okcipitalne strukture
Skeniranje objekta senzora okcipitalne strukture

Za programere, ovaj pristupačan i pristupačan uređaj nudi novi način za stvaranje aplikacija i usluga (zamislite tvrtku za video igre koristeći ga za brže i lakše renderiranje likova i objekata za nadolazeći naslov), ali za potrošače, to je još uvijek previše novo za masovnu upotrebu korištenje. Ako ste spremni izdvojiti nekoliko stotina dolara za tehnologiju koja se rano usvaja, senzor strukture omogućit će vam stvaranje 3D modele vaših omiljenih objekata ili ljudi i omogućiti vam da iskusite početke potrošačkog 3D skeniranja koje je na put.

Postavljanje senzora

Ovisno o iPadu koji imate, senzor strukture dolazi s odgovarajućim nosačem koji se pričvršćuje na bočnu stranu tableta; zasun ga dobro učvršćuje na mjestu, ali lako se otkopča ako ga, na primjer, ne spremite pravilno u torbu. Blizina senzora kameri iPada omogućuje aplikacijama da dohvate informacije o boji koje se koriste s podacima o 3D dubini, kao što smo spomenuli s aplikacijom ItSeez3D. Nema gumba s kojima se možete petljati; kada je nosač uključen, jednostavno spojite kabel na Lightning priključak iPada i svaka pridružena aplikacija prepoznat će senzor.

Za potrošače, Structure Sensor će raditi samo s iPadom četvrte generacije, iPad Airom i iPad Mini s Retinom. Bez obzira na nosač koji dobijete (pune veličine ili mini), morat ćete napraviti neki jednostavan DIY koji uključuje pričvršćivanje senzora na nosač pomoću malih vijaka. Ako ste ikada morali raditi s malim vijcima, onda znate koliko može biti izluđujuće ako izgubite jedan - pazite kada sastavljate.

Priključna stanica senzora okcipitalne strukture
Kabel senzora okcipitalne strukture
Zadnji gornji kut senzora okcipitalne strukture

Ako ste programer, Occipital će vam prodati dodatni USB hakerski kabel koji vam omogućuje povezivanje senzora s bilo kojim podržanim USB uređajem koji pokreće Android, Windows, Linux i OS X. Programeri, kao što su proizvođači aplikacija, mogu izgraditi podršku za Android tablete, na primjer, koristeći dostupne upravljačke programe otvorenog koda i specifikacije koje im omogućuju 3D ispis vlastitih zagrada. Dok Structure Sensor izvorno podržava odabrane iPade i Xcode (jezik kodiranja koji koriste iOS aplikacije), oni sa znanjem i iskustvom mogu upotrijebiti otvoreni paket za razvoj softvera kako bi senzor radio s ne-iOS-om uređaja.

Nedostatak aplikacija

Kao što smo spomenuli, postoji vrlo malo dostupnih aplikacija koje iskorištavaju prednosti senzora, barem trenutno. Budući da je tako nova, programeri aplikacija vjerojatno su još zauzeti stvaranjem softvera. Kada kupite Structure Sensor, dobivate aplikaciju Structure, prilično osnovnu aplikaciju za iPad koja vam omogućuje mjerenje udaljenosti, provjeru baterije senzora i prijenos 3D prikaza na računalo putem Wi-Fi veze.

Occipital također ima nekoliko primjera aplikacija koje vam pokazuju što je moguće sa senzorom:

  • Skener pokazuje kako se objekt može skenirati
  • Dohvati je igra proširene stvarnosti i Fizika lopte je simulator proširene stvarnosti
  • Gledatelj je "vizualizator neobrađenih podataka"

Sve su aplikacije besplatne, ali su vrlo ograničene u svojoj korisnosti, osim što pokazuju što senzor može učiniti.

ItSeez3D je naša omiljena aplikacija, ali je uključena

Trenutno najrazvijenija dostupna aplikacija je ItSeez3D tvrtke ItSeez, tvrtke za 3D računalni vid. Koristeći podatke o dubini senzora i informacije o boji iz iPadove kamere, ItSeez3D može stvoriti 3D modeli objekata i ljudi koje možete prenijeti, objaviti i ugraditi na web stranice putem online 3D gledatelj Sketchfabili pošaljite datoteke e-poštom (PLY i OBJ) za korištenje u programima za 3D renderiranje.

Alat koji obećava za programere i okorjele 3D entuzijaste.

Mi prvi put igrao s aplikacijom ItSeez3D bez senzora, i bili smo zadivljeni koliko su skenirani uzorci izgledali realistično i detaljno, pa smo bili oduševljeni okušati se u vlastitom 3D skeniranju. Nažalost, u početku nismo mogli izraditi modele koji su izgledali jednako dobro kao uzorci. Skeniranje objekta zahtijeva kretanje oko njega; dok to radite, senzor mjeri objekt kako bi stvorio 3D mrežu, dok, sa svakom pauzom, kamera iPada snima fotografiju visoke rezolucije za informacije o boji i za preklapanje na vrhu 3D modela. Dok se krećete za 360 stupnjeva oko objekta ili osobe, indikator u donjem lijevom kutu pokazuje napredak skeniranja; također vam pokazuje područja u kojima nedostaju podaci, koja možete pomaknuti natrag na tu poziciju za ponovno skeniranje. Što više rotacija i skeniranja radite, više informacija se bilježi, a kada dosegne 100 posto, možete zaustaviti i započeti proces renderiranja.

Problem je u tome što proces zvuči lakše nego što zapravo jest. Često bi senzor izgubio podatke o "ravnini" ili ne bi mogao točno odrediti što je dio objekta, a što nije. U nekim od naših 3D skeniranja primijetili smo da nedostaju dijelovi ili da je snimljeno nešto što nije dio njega. 3D skeniranje iMaca ispalo je iskrivljeno jer je bilo toliko uniformnosti i nedostatka kontrasta. Proces kruženja predmeta također traje neko vrijeme, a kad zastanemo, nikad ne znamo kada će se zapravo fotografirati. Osim toga, bilo je trenutaka kada bi aplikacija izgubila kontakt sa senzorom; samo trebate ponovno spojiti kabel. Imali smo bolji uspjeh u skeniranju glava ljudi: senzor i aplikacija nisu imali problema s skeniranjem suradnika, iako ni to nije bilo savršeno.

Lego senzor za skeniranje okcipitalne strukture
Model skeniranja senzora okcipitalne strukture

Kako bismo shvatili zašto nismo postizali željene rezultate, pogledali smo neke videozapise s ItSeeza i provjerili savjete u izborniku Pomoć koji prikazuje što trebate učiniti, kao što je osvjetljenje i stavljanje novina ispod objekta kako biste pomogli senzoru da ga izdvoji iz pozadine i površinski. Shvatili smo da je sve u rasvjeti iu drugom pokušaju imali smo bolje rezultate. Pobrinuli smo se da objekt bude dobro osvijetljen sa svih strana te smo postavili mali okrugli stol koji nam je omogućio bolje manevriranje oko njega. Ovaj put su naši skenovi ispali potpuniji i detaljniji, iako je nekoliko i dalje izgledalo "isključeno" na nekoliko mjesta. Skenirali smo neke plišane životinje iz djetinjstva, a vidjeti svoje omiljene igračke ovjekovječene kao 3D objekt može biti pomalo sentimentalno i nevjerojatno. Skeniranje banke kovanica pokazalo se najboljim, unatoč tome što je tamno i jednobojno; rasvjeta je, mislimo, uvelike pomogla. Shvatili smo da sam senzor strukture neće dati savršeno skeniranje svaki put i trebat će vam dobra postavka koja uključuje odgovarajuće osvjetljenje. Proces 3D skeniranja nije jednokratan posao - zahtijevat će nekoliko pokušaja.

Kada skeniranje završi, informacije se učitavaju na ItSeezove poslužitelje u oblaku. Nakon otprilike 5 minuta, 3D model vam se šalje natrag. Možete poslati skenove e-poštom za daljnje uređivanje u softveru koji podržava 3D kao što je Maya, AutoCAD ili Blender ili ih prenijeti na Sketchfab, poput naše banke mačaka iznad. Također možete prenijeti OBJ datoteku na Shapeways, internetsko 3D tržište koje će vam pomoći pretvoriti vaše 3D skenove u stvarni 3D model. Međutim, u bliskoj budućnosti, ItSeez bi u aplikaciju mogao ugraditi mogućnost 3D ispisa vaših objekata ili drugu aplikaciju. Iako je prilično ograničeno za potrošače, cool je vidjeti objekt ili osobu pretvorenu u trodimenzionalni objekt (čak i ako je loš).

Zaključak

Nema sumnje da 3D skeniranje (i ispis) postaje sve pristupačnije i pristupačnije, a uređaji kao što je Structure Sensor pomoći će u tome da se potrošačima i programerima omogući. No Structure Sensor također pokazuje da je ova vrsta 3D skeniranja još uvijek u povojima. Nije da je uređaj loš ili da aplikacije ne rade, ali trenutno postoji ograničena upotreba za potrošače i još uvijek postoje stvari koje se mogu poboljšati. Međutim, i dalje smo se zabavljali koristeći ga, i fantastično je vidjeti kako se svakodnevni predmeti pretvaraju u 3D modele jednostavno pomoću dodatka za iPad.

Kako Occipital nastavlja poboljšavati proizvod i uvodi se sve više aplikacija (ne za spomenuti druge konkurentske proizvode i tehnologije na kojima se radi), moglo bi biti nešto zgodno aplikacije. Do tada, Structure Sensor je alat koji obećava za programere i okorjele 3D entuzijaste, ali to je još uvijek područje za većinu ljudi.

Preporuke urednika

  • Kako snimiti 3D fotografiju s gotovo svakog pametnog telefona
  • Photoshop za iPad konačno ima Edge Detection — evo kako ga koristiti
  • Je li iPad Pro spreman za pravo uređivanje fotografija? Odbacio sam svoj MacBook kako bih saznao
  • Ovaj A.I. aplikacija pretvara bilo koju fotografiju u 3D, nisu potrebne dvostruke leće
  • Photoshop za iPad dobiva odabire jednim dodirom, pravi mali korak prema snazi ​​radne površine