Occipital struktursensor: 3D-skanning for mainstream

Å skrive ut 3D-objekter har alltid føltes som en skremmende og kostbar affære, men vi begynner å se 3D-skrivere gå betydelig ned i pris. Problemet er at det fortsatt er vanskelig å lage noe å skrive ut på en 3D-printer.

Tast inn struktursensoren ($380), en gadget som gjør iPad-en din til en 3D-kart- og bildeenhet. Du kan bruke den til å måle dybden til et rom eller lage en 3D-modell av et objekt eller en person. Enheten gir rimelig 3D-skaping i hendene på både forbrukere og utviklere. Men vil denne enheten sette dyrere 3D-skannere ut av drift? Ikke med en gang, men det har potensiale.

Anbefalte videoer

Occipital Structure Sensor første titt video

Kickstartet

Vi har fulgt struktursensoren siden den ble utformet som et Kickstarter-produkt, og vi så til og med en tidlig demo i fjor.

Struktursensoren lar deg lage 3D-modeller av dine favorittobjekter eller personer.

Struktursensoren ble laget av Occipital, et selskap basert i Boulder, Colo. og San Francisco. Selv om Occipital kanskje ikke er et kjent navn, har du kanskje hørt om
RedLaser, strekkodeskanningsappen som ble kjøpt opp av eBay. Selskapet laget også 360 Panorama, en av de første mobilappene som tar panoramabilder i sanntid.

I følge Occipital bestemte selskapet seg for å konsentrere datasyn i mobile enheter etter å ha eksperimentert med Microsofts Kinect. Ved å koble den til en PC, kunne selskapets ingeniører kartlegge innendørsmiljøer med Kinect. Barrieren for å bruke Kinect-teknologien var at den var knyttet til et avansert skrivebord, så teamet søkte å lage en bærbar enhet som fungerer med mobile enheter med lav effekt. Så de opprettet Structure Sensor, som samlet inn mer enn 1 million dollar, og ble en av de mest suksessrike Kickstarter-kampanjene noensinne.

Hva er struktursensoren, nøyaktig?

Dette er verdens første 3D-sensor for en mobil enhet. Til tross for den ferdige maskinvaren som nå er i salg, er struktursensoren fortsatt et arbeid under utvikling. Ny programvare utvikles som utnytter enhetens 3D-sensorfunksjoner.

Så enkel som maskinvaren ser ut, er teknologien komplisert. Her er hvordan Occipital beskriver det:

"Struktursensoren bruker strukturert lys for å fange dybdedata. Strukturert lys bruker en laserprojektor til å kaste et presist mønster av tusenvis av usynlige infrarøde prikker på objekter og rom. Den bruker deretter et frekvenstilpasset infrarødt kamera for å registrere hvordan mønsteret endres, og dermed forstå geometrien til disse objektene og rommene. Som et resultat kan struktursensoren generere en VGA-dybdestrøm med 30 bilder per sekund, der hver piksel representerer en nøyaktig avstand til et punkt i den virkelige verden.»

Occipital struktursensor interiørkart

Det er litt teknisk, men for forbrukere, bare forestill deg hvordan Microsofts Kinect fungerer – hvordan den sporer bevegelsen din – og du får konseptet. Hvordan det er annerledes er at den er mobil (ved hjelp av en iPad) og den har sitt eget batteri.

Occipital er motvillige til å kalle det en 3D-skanner, men det er en 3D-sensor som kan brukes til 3D-skanning. Den første store appen som bruker struktursensoren er ItSeez3D, som kombinerer dataene fra sensoren og fargeinformasjonen fra iPad-kameraet for å lage realistiske 3D-modeller. Occipital viser også kartlegging av indre rom (samler for eksempel målinger av et rom), utvidet virkelighet og virtuell virkelighet spill og kroppsskanning (for trening eller som et virtuelt omkledningsrom) som noen av applikasjonene som kan bruke sensoren teknologi.

Occipital Structure Sensor Object Scan
Occipital Structure Sensor Object Scan

For utviklere tilbyr denne rimelige og tilgjengelige enheten en ny måte å lage apper og tjenester på (forestill deg et videospillselskap bruker den til å gjengi karakterer og objekter raskere og enklere for kommende tittel), men for forbrukere er den fortsatt for ny for masse bruk. Hvis du er villig til å betale ut noen hundre dollar for tidlig-adopter-teknologi, lar struktursensoren deg lage 3D modeller av favorittobjektene eller -menneskene dine, og lar deg oppleve begynnelsen av forbruker-3D-skanning som er på vei.

Sette opp sensoren

Avhengig av iPad du har, kommer struktursensoren med en matchende brakett som festes på siden av nettbrettet; en lås fester den godt på plass, men det er lett å løsne den hvis du for eksempel ikke oppbevarer den riktig i en pose. Sensorens nærhet til iPad-kameraet gjør at apper kan fange fargeinformasjon som kan brukes med 3D-dybdedataene, som vi nevnte med ItSeez3D-appen. Det er ingen knapper å rote med; når braketten er på, kobler du ganske enkelt kabelen til iPads Lightning-port, og alle tilhørende apper vil gjenkjenne sensoren.

For forbrukere vil struktursensoren bare fungere med fjerde generasjons iPad, iPad Air og iPad Mini med Retina. Uavhengig av braketten du får (full størrelse eller mini), må du gjøre noen enkle DIY som involverer å skru sensoren på braketten med små skruer. Hvis du noen gang har måttet jobbe med små skruer, så vet du hvor irriterende det kan være hvis du mister en - pass på når du monterer.

Occipital Structure Sensor Dock
Occipital struktursensorkabel
Occipital struktursensor bak øverste hjørne

Hvis du er en utvikler, vil Occipital selge deg en valgfri USB Hacker-kabel som lar deg koble sensoren til enhver støttet USB-enhet som kjører Android, Windows, Linux og OS X. Utviklere, som appprodusenter, kan bygge støtte for Android-nettbrett, for eksempel ved å bruke tilgjengelige drivere med åpen kildekode og spesifikasjoner som lar dem 3D-printe sine egne parenteser. Mens struktursensoren naturlig støtter utvalgte iPads og Xcode (kodespråket som brukes av iOS-apper), de med kunnskapen kan bruke det åpne programvareutviklingssettet for å få sensoren til å fungere med ikke-iOS enheter.

Mangel på apper

Som vi nevnte, er det svært få apper tilgjengelig som utnytter sensoren, i hvert fall akkurat nå. Fordi det er så nytt, er apputviklere sannsynligvis fortsatt opptatt med å lage programvare. Når du kjøper Structure Sensor, får du Structure-appen, en ganske enkel iPad-app som lar deg måle avstand, sjekke sensorens batteri og streame en 3D-visning til en datamaskin over Wi-Fi.

Occipital har også noen eksempler på apper som viser deg hva som er mulig med sensoren:

  • Skanner viser hvordan et objekt kan skannes
  • Hent er et augmented reality-spill og Ballfysikk er en utvidet virkelighetssimulator
  • Seer er en "visualisering av rådata"

Appene er alle gratis, men de er svært begrenset i sin nytte, annet enn å vise hva sensoren kan.

ItSeez3D er favorittappen vår, men den er involvert

Den mest utviklede appen som er tilgjengelig nå er ItSeez3D fra ItSeez, et 3D-datasynsselskap. Ved å bruke sensorens dybdedata og fargeinformasjon fra iPad-kameraet kan ItSeez3D lage 3D modeller av objekter og personer som du kan laste opp, publisere og bygge inn på nettsteder via online 3D seer Sketchfab, eller send filene på e-post (PLY og OBJ) for bruk i 3D-gjengivelsesprogrammer.

Et lovende verktøy for utviklere og hardcore 3D-entusiaster.

Vi først spilte med ItSeez3D-appen uten sensoren, og ble overrasket over hvor realistiske og detaljerte prøveskanningene så ut, så vi fikk lyst til å prøve oss på egen 3D-skanning. Til å begynne med klarte vi dessverre ikke å lage modeller som så like bra ut som prøvene. Skanning av et objekt krever at du beveger deg rundt det; mens du gjør, måler sensoren objektet for å lage et 3D-nettverk, mens iPad-kameraet med hver pause tar et høyoppløselig fotografi for fargeinformasjon og overlegg på toppen av 3D-modellen. Når du beveger deg 360 grader rundt et objekt eller en person, viser en indikator nederst til venstre deg fremdriften til skanningene; den viser deg også områder hvor data mangler, som du kan flytte tilbake til den posisjonen for å skanne på nytt. Jo flere rotasjoner og skanninger du gjør, jo mer informasjon fanges opp, og når den når 100 prosent, kan du stoppe og starte gjengivelsesprosessen.

Problemet er at prosessen høres enklere ut enn den faktisk er. Ofte vil sensoren miste "fly"-data, eller er ikke i stand til nøyaktig å bestemme hva som er en del av objektet, og hva som ikke er det. I noen av 3D-skanningene våre la vi merke til at deler manglet eller at det fanget opp noe som ikke er en del av det. En 3D-skanning av en iMac ble forvansket fordi det var så mye enhetlighet og mangel på kontrast. Objektsirkelprosessen tar også en stund, og vi vet aldri når den faktisk tar et bilde når vi pauser. I tillegg var det tider da appen ville miste kontakten med sensoren; du trenger bare å koble til kabelen igjen. Vi hadde bedre suksess med å skanne folks hoder: Sensoren og appen hadde ingen problemer med å gjengi en skanning av en kollega, selv om det ikke var perfekt.

Occipital Structure Sensor skanner lego
Skanningsmodell for Occipital Structure Sensor

For å finne ut hvorfor vi ikke oppnådde ønskelige resultater, så vi på noen videoer fra ItSeez og sjekket tipsene i hjelpemenyen som viser du hva du trenger å gjøre, for eksempel å belyse og legge avispapir under objektet for å hjelpe sensoren å plukke det ut fra bakgrunnen og flate. Vi innså at alt handler om belysning, og i et annet forsøk fikk vi bedre resultater. Vi sørget for at en gjenstand var godt opplyst fra alle kanter, og vi satte opp et lite rundt bord som gjorde at vi bedre kunne manøvrere rundt det. Denne gangen ble skanningene våre mer fullstendige og detaljerte, selv om noen få fortsatt så "av" noen få steder. Vi skannet noen kosedyr fra barndommen, og å se favorittlekene dine udødeliggjort som et 3D-objekt kan være litt sentimentalt og fantastisk. En skanning av en myntbank kom best ut, til tross for at den var mørk og ensfarget; belysningen tror vi hjalp veldig. Vi innså at struktursensoren alene ikke vil gi perfekte skanninger hver gang, og du trenger et godt oppsett som involverer riktig belysning. 3D-skanningsprosessen er ikke en engangsavtale – den vil kreve flere forsøk.

Når en skanning er fullført, lastes informasjonen opp til ItSeez sine skyservere. Etter ca. 5 minutter sendes en 3D-modell tilbake til deg. Du kan sende skanningene på e-post for videre redigering i 3D-kompatibel programvare som Maya, AutoCAD eller Blender, eller laste opp til Sketchfab, som kattebanken vår ovenfor. Du kan også laste opp OBJ-filen til Shapeways, en online 3D-markedsplass som vil hjelpe deg å gjøre 3D-skanningene dine til en faktisk 3D-modell. I nær fremtid kan imidlertid ItSeez bygge inn i appen muligheten til å få objektene dine 3D-printet eller annen applikasjon. Selv om det er ganske begrenset for forbrukere, er det kult å se et objekt eller en person forvandlet til et tredjedimensjonalt objekt (selv om det er et dårlig).

Konklusjon

Det er ingen tvil om at 3D-skanning (og utskrift) blir rimeligere og mer tilgjengelig, og enheter som struktursensoren kommer til å hjelpe forbrukere og utviklere. Men struktursensoren viser også at denne typen 3D-skanning fortsatt er i sin spede begynnelse. Det er ikke det at enheten er dårlig eller appene ikke fungerer, men akkurat nå er det begrenset bruk for forbrukere, og det er fortsatt ting som kan forbedres. Imidlertid hadde vi det fortsatt gøy å bruke det, og det er fantastisk å se hverdagslige gjenstander bli omgjort til 3D-modeller bare ved å bruke et iPad-tilbehør.

Etter hvert som Occipital fortsetter å forbedre produktet og flere apper introduseres etter hvert (ikke til nevne andre konkurrerende produkter og teknologier som er under arbeid), kan det være noen fine applikasjoner. Inntil da er struktursensoren et lovende verktøy for utviklere og hardcore 3D-entusiaster, men det er fortsatt et område for tidlig bruk for folk flest.

Redaktørenes anbefalinger

  • Hvordan ta et 3D-bilde fra nesten hvilken som helst smarttelefon
  • Photoshop for iPad har endelig Edge Detection - her er hvordan du bruker det
  • Er iPad Pro klar for ekte bilderedigering? Jeg droppet MacBook-en min for å finne det ut
  • Denne A.I. app konverterer alle bilder til 3D, ingen doble linser kreves
  • Photoshop for iPad får valg med ett trykk, tar små steg mot skrivebordskraft