Pakaušio struktūros jutiklis: 3D nuskaitymas pagrindiniam srautui

3D objektų spausdinimas visada atrodė bauginantis ir brangus reikalas, tačiau pradedame pastebėti, kad 3D spausdintuvų kainos labai mažėja. Problema ta, kad vis dar sunku sukurti ką nors spausdinti 3D spausdintuvu.

Įeikite struktūros jutiklis (380 USD), programėlė, paverčianti jūsų iPad 3D žemėlapių sudarymo ir vaizdavimo įrenginiu. Naudodami jį galite matuoti kambario gylį arba sukurti 3D objekto ar asmens modelį. Įrenginys suteikia prieinamą 3D kūrimą tiek vartotojams, tiek kūrėjams. Tačiau ar šis įrenginys išvers iš verslo brangesnius 3D skaitytuvus? Ne iš karto, bet potencialo turi.

Vaizdo įrašas apie pakaušio struktūros jutiklį

Pradėtas

Struktūrinį jutiklį stebėjome nuo pat jo sukūrimo Kickstarter produktas, o praėjusiais metais netgi matėme ankstyvą demonstracinę versiją.

Struktūros jutiklį sukūrė pakaušio, įmonė, įsikūrusi Boulder mieste, Kolo mieste. ir San Franciske. Nors Occipital gali būti ne buitinis vardas, galbūt girdėjote Raudonasis lazeris, jos brūkšninių kodų nuskaitymo programa, kurią įsigijo „eBay“. Įmonė taip pat pagamino 360 Panorama, viena pirmųjų mobiliųjų programų, leidžiančių fiksuoti panoraminius vaizdus realiuoju laiku.

„Occipital“ teigimu, bendrovė nusprendė sutelkti kompiuterinį matymą mobiliuosiuose įrenginiuose po eksperimento su „Microsoft“ Kinect. Prijungę jį prie kompiuterio, bendrovės inžinieriai galėjo susieti patalpų aplinką naudodami Kinect. „Kinect“ technologijos naudojimo kliūtis buvo tai, kad jis buvo pririštas prie aukščiausios klasės stalinio kompiuterio, todėl komanda siekė sukurti nešiojamąjį įrenginį, kuris veiktų su mažesnės galios mobiliaisiais įrenginiais. Taigi jie sukūrė „Structure Sensor“, kuris surinko daugiau nei 1 mln. USD ir tapo viena sėkmingiausių „Kickstarter“ kampanijų.

Kas tiksliai yra struktūros jutiklis?

Tai pirmasis pasaulyje 3D jutiklis, skirtas mobiliesiems įrenginiams. Nepaisant baigtos aparatinės įrangos, kuri dabar parduodama, struktūros jutiklis vis dar labai nebaigtas. Kuriama nauja programinė įranga, kuri naudoja įrenginio 3D jutimo galimybes.

Kad ir kaip paprasta atrodo aparatinė įranga, technologija yra sudėtinga. Štai kaip „Occipital“ tai apibūdina:

„Struktūrinis jutiklis naudoja struktūrinę šviesą gylio duomenims užfiksuoti. Struktūrinė šviesa naudoja lazerinį projektorių, kad ant objektų ir erdvių būtų sukurtas tikslus tūkstančių nematomų infraraudonųjų spindulių taškų raštas. Tada ji naudoja pagal dažnį suderintą infraraudonųjų spindulių kamerą, kad užfiksuotų, kaip keičiasi modelis, taip suprasdama tų objektų ir erdvių geometriją. Dėl to „Structure Sensor“ gali generuoti VGA gylio srautą 30 kadrų per sekundę greičiu, o kiekvienas pikselis atspindi tikslų atstumą iki realaus pasaulio taško.

Tai šiek tiek techninė, bet vartotojams tiesiog įsivaizduokite, kaip veikia „Microsoft Kinect“ – kaip jis seka jūsų judėjimą – ir suprasite koncepciją. Tai skiriasi tuo, kad jis yra mobilus (su iPad pagalba) ir turi savo bateriją.

Occipital nenoriai vadina jį 3D skaitytuvu, tačiau tai yra 3D jutiklis, kurį galima naudoti 3D skenavimui. Pirmoji pagrindinė programa, kurioje naudojamas struktūros jutiklis, yra ItSeez3D, kuris sujungia duomenis iš jutiklio ir spalvų informaciją iš iPad fotoaparato, kad sukurtų tikroviškus 3D modelius. Occipital taip pat pateikia vidaus erdvės žemėlapių sudarymą (pavyzdžiui, kambario matavimų rinkimą), papildytąją realybę ir virtualią realybę. žaidimai ir kūno skenavimas (sporto treniruotėms arba kaip virtualus persirengimo kambarys) kaip kai kurios programos, kurios gali naudoti jutiklį technologija.

Kūrėjams šis nebrangus ir prieinamas įrenginys siūlo naują būdą kurti programas ir paslaugas (įsivaizduokite vaizdo žaidimų įmonę naudojant jį norint greičiau ir lengviau pateikti simbolius ir objektus būsimam pavadinimui), tačiau vartotojams tai vis dar per nauja masiniam naudojimui naudojimas. Jei norite pakloti kelis šimtus dolerių už ankstyvas pritaikytas technologijas, struktūros jutiklis leis jums sukurti 3D mėgstamų objektų ar žmonių modelius ir leis jums patirti vartotojų naudojamo 3D nuskaitymo pradžią. būdu.

Jutiklio nustatymas

Priklausomai nuo jūsų turimo „iPad“, „Structure Sensor“ yra su atitinkamu laikikliu, kuris pritvirtinamas prie planšetinio kompiuterio šono; skląstis gerai pritvirtina jį vietoje, tačiau jį lengva atsegti, jei, pavyzdžiui, netinkamai laikysite jį maišelyje. Jutiklio artumas prie iPad fotoaparato leidžia programoms patraukti spalvų informaciją, kad ją būtų galima naudoti su 3D gylio duomenimis, kaip minėjome su ItSeez3D programa. Nėra mygtukų, su kuriais būtų galima maišytis; Kai laikiklis yra įjungtas, tiesiog prijunkite laidą prie iPad Lightning prievado ir bet kuri susijusi programa atpažins jutiklį.

Vartotojams „Structure Sensor“ veiks tik su ketvirtos kartos „iPad“, „iPad Air“ ir „iPad Mini“ su tinklaine. Nepriklausomai nuo to, kokį kronšteiną gausite (viso dydžio ar mini), turėsite atlikti paprastą „pasidaryk pats“ darbą, prisukdami jutiklį ant laikiklio nedideliais varžtais. Jei kada nors teko dirbti su mažais varžteliais, žinote, kaip gali pasiutinti, jei vieną pametate – būkite atsargūs surinkdami.

Jei esate kūrėjas, „Occipital“ parduos jums pasirenkamą USB įsilaužėlių kabelį, leidžiantį prijungti jutiklį prie bet kurio palaikomo USB įrenginio, kuriame veikia „Android“, „Windows“, „Linux“ ir OS X. Kūrėjai, pvz., programų kūrėjai, gali sukurti palaikymą „Android“ planšetiniams kompiuteriams, pavyzdžiui, naudodami turimas atvirojo kodo tvarkykles ir specifikacijas, leidžiančias 3D spausdinti savo skliaustus. Nors „Structure Sensor“ palaiko tam tikrus „iPad“ ir „Xcode“ (kodavimo kalbą, kurią naudoja „iOS“ programos), Tie, kurie turi žinių, gali naudoti atvirą programinės įrangos kūrimo rinkinį, kad jutiklis veiktų su ne iOS prietaisai.

Programėlių trūkumas

Kaip minėjome, yra labai mažai programų, kurios naudojasi jutikliu, bent jau dabar. Kadangi tai labai nauja, programų kūrėjai tikriausiai vis dar užsiima programinės įrangos kūrimu. Įsigiję „Structure Sensor“ gausite „Structure“ programą – gana paprastą „iPad“ programą, kuri leidžia išmatuoti atstumą, patikrinti jutiklio bateriją ir transliuoti 3D vaizdą į kompiuterį per „Wi-Fi“.

„Occipital“ taip pat turi keletą pavyzdinių programų, kurios parodo, kas įmanoma naudojant jutiklį:

• Skaitytuvas parodo, kaip galima nuskaityti objektą
• Atnešti yra papildytos realybės žaidimas ir Kamuolio fizika yra papildytos realybės simuliatorius
• Žiūrovas yra „neapdorotų duomenų vizualizatorius“

Visos programos yra nemokamos, tačiau jų naudingumas yra labai ribotas, išskyrus parodymą, ką jutiklis gali padaryti.

ItSeez3D yra mūsų mėgstamiausia programa, tačiau ji įtraukta

Labiausiai išvystyta programa dabar yra ItSeez3D iš ItSeez, 3D kompiuterinio matymo įmonės. Naudodamas jutiklio gylio duomenis ir spalvų informaciją iš iPad kameros, ItSeez3D gali sukurti 3D objektų ir žmonių modeliai, kuriuos galite įkelti, publikuoti ir įterpti į svetaines naudodami internetinį 3D formatą žiūrovas Sketchfab, arba atsiųskite el. paštu failus (PLY ir OBJ), kad galėtumėte naudoti 3D atvaizdavimo programose.

Mes pirmą kartą žaidė su ItSeez3D programa be jutiklio ir buvo nustebinti, kaip tikroviški ir išsamūs nuskaitymo pavyzdžiai atrodė, todėl buvome nusiteikę išbandyti savo jėgas atliekant 3D nuskaitymą. Deja, iš pradžių negalėjome sukurti modelių, kurie atrodytų taip gerai, kaip pavyzdžiai. Norint nuskaityti objektą, reikia judėti aplink jį; kaip jūs darote, jutiklis matuoja objektą, kad sukurtų 3D tinklelį, o su kiekviena pauze iPad fotoaparatas padaro didelės raiškos nuotrauką, kad gautų informaciją apie spalvą ir perdengtų 3D modelį. Kai judate 360 ​​laipsnių aplink objektą ar asmenį, apatiniame kairiajame kampe esantis indikatorius rodo nuskaitymo eigą; taip pat rodomos sritys, kuriose trūksta duomenų, kurias galite perkelti atgal į tą padėtį ir nuskaityti iš naujo. Kuo daugiau pasukimų ir nuskaitymų atliksite, tuo daugiau informacijos fiksuojama, o kai ji pasiekia 100 procentų, galite sustabdyti ir pradėti atvaizdavimo procesą.

Problema ta, kad procesas skamba lengviau, nei yra iš tikrųjų. Dažnai jutiklis praranda „plokštumos“ duomenis arba negali tiksliai nustatyti, kas yra objekto dalis, o kas ne. Kai kuriuose 3D nuskaitymuose pastebėjome, kad trūksta dalių arba užfiksuota tai, kas nėra jo dalis. 3D „iMac“ nuskaitymas pasirodė iškraipytas, nes buvo tiek daug vienodumo ir kontrasto trūkumo. Objektų apsukimo procesas taip pat užtrunka, ir mes niekada nežinome, kada jis iš tikrųjų nufotografuos, kai pristabdysime. Be to, buvo atvejų, kai programa prarado ryšį su jutikliu; tereikia iš naujo prijungti laidą. Mums geriau sekėsi nuskaityti žmonių galvas: jutiklis ir programa neturėjo jokių problemų atvaizduojant bendradarbio nuskaitymą, nors net ir tai nebuvo tobula.

Norėdami išsiaiškinti, kodėl nepasiekėme norimų rezultatų, peržiūrėjome kelis ItSeez vaizdo įrašus ir patikrinome patarimus meniu Pagalba, kuriame rodoma ką jums reikia padaryti, pvz., apšviesti ir po objektu padėti laikraščius, kad jutiklis jį išskirtų iš fono ir paviršius. Supratome, kad visa tai susiję su apšvietimu, o kitu bandymu pasiekėme geresnių rezultatų. Pasirūpinome, kad objektas būtų gerai apšviestas iš visų pusių, ir pastatėme nedidelį apvalų staliuką, kuris leido aplink jį geriau manevruoti. Šį kartą mūsų nuskaitymai pasirodė išsamesni ir išsamesni, nors kai kurie vis dar atrodė „išjungti“ keliose vietose. Nuskenavome keletą gyvūnų iškamšų nuo vaikystės, o pamatyti savo mėgstamus žaislus įamžintus kaip 3D objektą gali būti šiek tiek sentimentalu ir nuostabu. Geriausiai pasirodė monetų banko nuskaitymas, nepaisant to, kad jis buvo tamsus ir vienspalvis; apšvietimas, manome, labai padėjo. Supratome, kad vien tik struktūros jutiklis neduos tobulų nuskaitymų kiekvieną kartą, todėl jums reikės geros sąrankos ir tinkamo apšvietimo. 3D nuskaitymo procesas nėra vienkartinis – reikės kelių bandymų.

Baigus nuskaitymą, informacija įkeliama į „ItSeez“ debesies serverius. Maždaug po 5 minučių jums grąžinamas 3D modelis. Galite siųsti nuskaitytus duomenis el. paštu, kad galėtumėte toliau redaguoti 3D palaikančioje programinėje įrangoje, pvz., Maya, AutoCAD ar Blender, arba įkelti į Sketchfab, kaip nurodyta aukščiau pateiktame kačių banke. Taip pat galite įkelti OBJ failą į Shapeways – internetinę 3D prekyvietę, kuri padės 3D nuskaitymus paversti tikru 3D modeliu. Tačiau netolimoje ateityje „ItSeez“ gali įdiegti programoje galimybę spausdinti jūsų objektus 3D ar kita programa. Nors vartotojams tai gana ribota, pamatyti objektą ar asmenį, pavertusį trečiosios dimensijos objektu (net jei jis blogas), yra puiku.

Išvada

Nėra jokių abejonių, kad 3D nuskaitymas (ir spausdinimas) tampa vis labiau prieinamas ir prieinamas, o tokie įrenginiai kaip struktūros jutiklis padės tai padaryti vartotojams ir kūrėjams. Tačiau „Structure Sensor“ taip pat rodo, kad tokio tipo 3D nuskaitymas vis dar yra pradiniame etape. Tai nereiškia, kad įrenginys yra blogas ar programos neveikia, tačiau šiuo metu vartotojai gali juos naudoti ribotai ir vis dar yra dalykų, kuriuos galima patobulinti. Tačiau mums vis tiek buvo smagu juo naudotis, be to, nuostabu matyti, kad kasdieniai objektai paverčiami 3D modeliais tiesiog naudojant iPad priedą.

Kadangi „Occipital“ toliau tobulina gaminį ir pristatoma daugiau programų (ne paminėkite kitus konkuruojančius gaminius ir technologijas, kurios yra kuriamos), gali būti keletas tvarkingų programos. Iki tol „Structure Sensor“ buvo daug žadantis įrankis kūrėjams ir patyrusiems 3D entuziastams, tačiau daugumai žmonių tai vis dar yra ankstyvo pritaikymo teritorija.

Redaktorių rekomendacijos

• Kaip padaryti 3D nuotrauką iš beveik bet kurio išmaniojo telefono
• „Photoshop“, skirta „iPad“, pagaliau turi kraštų aptikimą – štai kaip juo naudotis
• Ar „iPad Pro“ paruoštas tikram nuotraukų redagavimui? Atsisakiau savo „MacBook“, kad tai sužinočiau
• Šis A.I. programa konvertuoja bet kokią nuotrauką į 3D, nereikia dviejų objektyvų
• „Photoshop“, skirta „iPad“, vienu spustelėjimu pasirenkama, o tai žengia žingsnį prie darbalaukio galios