Senzor de structură occipitală: scanare 3D pentru curentul principal

Imprimarea obiectelor 3D a fost întotdeauna o afacere descurajantă și costisitoare, dar începem să vedem că imprimantele 3D scad substanțial prețul. Problema este că este încă dificil să creezi ceva de imprimat pe o imprimantă 3D.

introduce senzorul de structură (380 USD), un gadget care vă transformă iPad-ul într-un dispozitiv de cartografiere și imagini 3D. Îl puteți folosi pentru a măsura adâncimea unei camere sau pentru a crea un model 3D al unui obiect sau al unei persoane. Dispozitivul pune crearea 3D la prețuri accesibile atât în ​​mâinile consumatorilor, cât și al dezvoltatorilor. Dar va scoate acest dispozitiv din funcțiune scanerele 3D mai scumpe? Nu imediat, dar are potențial.

Videoclipuri recomandate

Prima vedere video cu senzorul de structură occipitală

A început

Am urmărit senzorul de structură încă de la concepția sa ca un produs Kickstarterși am văzut chiar și o demonstrație timpurie anul trecut.

Senzorul de structură vă va permite să creați modele 3D ale obiectelor sau persoanelor preferate.

Senzorul de structură a fost creat de Occipital, o companie cu sediul în Boulder, Colo. și San Francisco. Deși Occipital poate să nu fie un nume cunoscut, este posibil să fi auzit de RedLaser, aplicația sa de scanare a codurilor de bare care a fost achiziționată de eBay. Compania a facut si Panoramă 360, una dintre primele aplicații mobile care captează imagini panoramice în timp real.

Potrivit Occipital, compania a decis să concentreze vederea computerizată pe dispozitivele mobile după ce a experimentat Kinect de la Microsoft. Conectându-l la un PC, inginerii companiei au putut să cartografieze mediile interioare cu Kinect. Bariera în utilizarea tehnologiei Kinect a fost că era legată de un desktop de ultimă generație, așa că echipa a căutat să creeze o unitate portabilă care să funcționeze cu dispozitive mobile cu putere redusă. Așa că au creat Structure Sensor, care a strâns peste 1 milion de dolari, devenind una dintre cele mai de succes campanii Kickstarter vreodată.

Ce este mai exact senzorul de structură?

Acesta este primul senzor 3D din lume pentru un dispozitiv mobil. În ciuda hardware-ului finalizat care este acum la vânzare, senzorul de structură este încă o lucrare în desfășurare. Se dezvoltă un nou software care utilizează capabilitățile de detectare 3D ale dispozitivului.

Oricât de simplu pare hardware-ul, tehnologia este complicată. Iată cum îl descrie Occipital:

„Senzorul de structură folosește lumina structurată pentru a capta date de adâncime. Lumina structurată folosește un proiector laser pentru a proiecta un model precis de mii de puncte infraroșii invizibile pe obiecte și spații. Apoi folosește o cameră în infraroșu cu frecvență potrivită pentru a înregistra modul în care modelul se schimbă, înțelegând astfel geometria acelor obiecte și spații. Ca rezultat, senzorul de structură poate genera un flux de adâncime VGA la 30 de cadre pe secundă, fiecare pixel reprezentând o distanță exactă până la un punct din lumea reală.”

Harta interioară a senzorului de structură occipitală

Este puțin tehnic, dar pentru consumatori, imaginați-vă cum funcționează Kinect de la Microsoft - cum vă urmărește mișcarea - și obțineți conceptul. Diferența este că este mobil (cu ajutorul unui iPad) și are propria baterie.

Occipital este reticent să-l numească scaner 3D, dar este un senzor 3D care poate fi folosit în scopuri de scanare 3D. Prima aplicație majoră care utilizează senzorul de structură este ItSeez3D, care combină datele de la senzor și informațiile de culoare de la camera iPad-ului pentru a crea modele 3D realiste. Occipital enumeră, de asemenea, cartografierea spațiului interior (adunarea măsurătorilor unei camere, de exemplu), realitate augmentată și realitate virtuală jocuri și scanarea corpului (pentru fitness sau ca dressing virtual) ca unele dintre aplicațiile care pot utiliza senzorul tehnologie.

Scanarea obiectelor senzorului structurii occipitale
Scanarea obiectelor senzorului structurii occipitale

Pentru dezvoltatori, acest dispozitiv accesibil și accesibil oferă o nouă modalitate de a crea aplicații și servicii (imaginați-vă o companie de jocuri video folosind-o pentru a reda personajele și obiectele mai rapid și mai ușor pentru titlul viitor), dar pentru consumatori, este încă prea nou pentru masă utilizare. Dacă sunteți dispus să plătiți câteva sute de dolari pentru tehnologia care adoptă timpurie, senzorul de structură vă va permite să creați 3D modele ale obiectelor sau persoanelor preferate și vă permit să experimentați începuturile scanării 3D pentru consumatori care se află pe cale.

Configurarea senzorului

În funcție de iPad-ul pe care îl aveți, senzorul de structură vine cu un suport potrivit care se fixează pe partea laterală a tabletei; un zăvor îl fixează bine pe loc, dar este ușor să se desfășoare dacă nu îl depozitați corect într-o pungă, de exemplu. Apropierea senzorului de camera iPad permite aplicațiilor să preia informații despre culoare pentru a fi utilizate cu datele de adâncime 3D, așa cum am menționat cu aplicația ItSeez3D. Nu există butoane cu care să te încurci; odată ce suportul este pornit, pur și simplu conectați cablul la portul Lightning al iPad-ului și orice aplicație asociată va recunoaște senzorul.

Pentru consumatori, senzorul de structură va funcționa numai cu iPad-ul de a patra generație, iPad Air și iPad Mini cu Retina. Indiferent de suportul pe care îl obțineți (de dimensiune completă sau mini), va trebui să faceți un bricolaj simplu care implică înșurubarea senzorului pe suport folosind șuruburi mici. Dacă ați trebuit vreodată să lucrați cu șuruburi mici, atunci știți cât de enervant poate fi dacă pierdeți unul - aveți grijă când asamblați.

Dock pentru senzor de structură occipitală
Cablu senzor de structură occipitală
Senzor de structură occipitală colțul de sus din spate

Dacă sunteți dezvoltator, Occipital vă va vinde un cablu USB Hacker opțional care vă permite să conectați senzorul la orice dispozitiv USB acceptat care rulează Android, Windows, Linux și OS X. Dezvoltatorii, cum ar fi producătorii de aplicații, pot construi suport pentru tabletele Android, de exemplu, folosind drivere și specificații open source disponibile care le permit să-și imprime 3D propriile paranteze. În timp ce senzorul de structură acceptă în mod nativ anumite iPad-uri și Xcode (limbajul de codare folosit de aplicațiile iOS), cei cu know-how pot folosi kitul de dezvoltare software deschis pentru a face senzorul să funcționeze cu non-iOS dispozitive.

Lipsa de aplicații

După cum am menționat, există foarte puține aplicații disponibile care profită de senzor, cel puțin acum. Deoarece este atât de nou, dezvoltatorii de aplicații sunt probabil încă ocupați cu crearea de software. Când cumpărați senzorul Structure, obțineți aplicația Structure, o aplicație pentru iPad destul de simplă, care vă permite să măsurați distanța, să verificați bateria senzorului și să transmiteți o vizualizare 3D către un computer prin Wi-Fi.

Occipital are, de asemenea, câteva exemple de aplicații care vă arată ce este posibil cu senzorul:

  • Scanner demonstrează cum ar putea fi scanat un obiect
  • Preluare este un joc de realitate augmentată și Fizica mingii este un simulator de realitate augmentată
  • Vizualizator este un „vizualizator de date brute”

Aplicațiile sunt toate gratuite, dar sunt foarte limitate în utilitatea lor, în afară de a arăta ce poate face senzorul.

ItSeez3D este aplicația noastră preferată, dar este implicată

Cea mai dezvoltată aplicație disponibilă acum este ItSeez3D de la ItSeez, o companie de viziune 3D computerizată. Folosind datele de adâncime ale senzorului și informațiile de culoare de la camera iPad-ului, ItSeez3D poate crea 3D modele de obiecte și oameni pe care le puteți încărca, publica și încorpora pe site-uri web prin 3D online privitor Sketchfab, sau trimiteți prin e-mail fișierele (PLY și OBJ) pentru a fi utilizate în programele de randare 3D.

Un instrument promițător pentru dezvoltatori și entuziaști 3D.

Noi jucat pentru prima dată cu aplicația ItSeez3D fără senzor și am fost uimiți de cât de realiste și detaliate au arătat scanările eșantioanelor, așa că am fost încântați să încercăm mâna noastră la scanarea 3D. Din păcate, la început, nu am reușit să creăm modele care să arate la fel de bine ca mostrele. Scanarea unui obiect necesită să vă deplasați în jurul acestuia; pe măsură ce faci, senzorul măsoară obiectul pentru a crea o plasă 3D, în timp ce, la fiecare pauză, camera iPad-ului face o fotografie de înaltă rezoluție pentru informații despre culoare și pentru a se suprapune deasupra modelului 3D. Pe măsură ce vă deplasați la 360 de grade în jurul unui obiect sau unei persoane, un indicator din stânga jos vă arată progresul scanărilor; de asemenea, vă arată zonele în care lipsesc datele, pe care le puteți muta înapoi în acea poziție pentru a rescana. Cu cât faceți mai multe rotații și scanări, cu atât sunt capturate mai multe informații, iar când ajunge la 100%, puteți opri și începe procesul de randare.

Problema este că procesul sună mai ușor decât este de fapt. Adesea, senzorul ar pierde datele „plane” sau nu este capabil să determine cu exactitate ce face parte din obiect și ce nu. În unele dintre scanările noastre 3D, am observat că lipseau porțiuni sau că a capturat ceva care nu face parte din el. O scanare 3D a unui iMac a ieșit deformată pentru că era atât de multă uniformitate și lipsă de contrast. Procesul de încercuire a obiectelor durează, de asemenea, un timp și nu știm niciodată când va face de fapt o fotografie atunci când ne oprim. În plus, au existat momente în care aplicația își pierde contactul cu senzorul; trebuie doar să reconectați cablul. Am avut mai mult succes în scanarea capului oamenilor: senzorul și aplicația nu au avut probleme la scanarea unui coleg, deși nici asta nu a fost perfectă.

Senzor de structură occipitală care scanează lego
Model de scanare cu senzor de structură occipitală

Pentru a ne da seama de ce nu obținem rezultate dorite, ne-am uitat la câteva videoclipuri de la ItSeez și am verificat sfaturile din meniul Ajutor care arată ceea ce trebuie să faci, cum ar fi iluminarea și punerea ziarului sub obiect pentru a ajuta senzorul să-l descopere din fundal și suprafaţă. Ne-am dat seama că totul este despre iluminare și, într-o altă încercare, am avut rezultate mai bune. Ne-am asigurat că un obiect este bine luminat din toate părțile și am amenajat o mică masă rotundă care ne-a permis să manevrăm mai bine în jurul lui. De data aceasta, scanările noastre au ieșit mai complete și mai detaliate, deși câteva încă arătau „în afara” în câteva locuri. Am scanat niște animale de pluș din copilărie și a vedea jucăriile tale preferate imortalizate ca obiect 3D poate fi puțin sentimental și grozav. O scanare a unei banci de monede a iesit cel mai bine, in ciuda faptului ca era inchisa si de o singura culoare; iluminarea, credem noi, a ajutat foarte mult. Ne-am dat seama că senzorul de structură singur nu va oferi scanări perfecte de fiecare dată și veți avea nevoie de o configurație bună care implică o iluminare adecvată. Procesul de scanare 3D nu este o afacere unică - va necesita mai multe încercări.

Odată ce o scanare este finalizată, informațiile sunt încărcate pe serverele cloud ale ItSeez. După aproximativ 5 minute, un model 3D vă este trimis înapoi. Puteți trimite prin e-mail scanările pentru editare ulterioară în software compatibil 3D, cum ar fi Maya, AutoCAD sau Blender, sau puteți încărca în Sketchfab, cum ar fi banca noastră de pisici de mai sus. De asemenea, puteți încărca fișierul OBJ în Shapeways, o piață online 3D care vă va ajuta să vă transformați scanările 3D într-un model 3D real. În viitorul apropiat, însă, ItSeez poate integra în aplicație capacitatea de a imprima obiectele 3D sau de altă aplicație. Deși este destul de limitat pentru consumatori, a vedea un obiect sau o persoană transformată într-un obiect tridimensional (chiar dacă este unul rău) este grozav.

Concluzie

Nu există nicio îndoială că scanarea (și imprimarea) 3D devine din ce în ce mai accesibilă și mai accesibilă, iar dispozitivele precum senzorul de structură vor ajuta la introducerea acestui lucru pentru consumatori și dezvoltatori. Dar senzorul de structură arată, de asemenea, că acest tip de scanare 3D este încă la început. Nu este că dispozitivul este rău sau aplicațiile nu funcționează, dar în acest moment există o utilizare limitată pentru consumatori și există încă lucruri care pot fi îmbunătățite. Cu toate acestea, încă ne-am distrat folosindu-l și este minunat să vedem că obiectele de zi cu zi sunt transformate în modele 3D pur și simplu folosind un accesoriu iPad.

Pe măsură ce Occipital continuă să îmbunătățească produsul și mai multe aplicații sunt introduse pe linie (nu pentru menționați alte produse și tehnologii concurente care sunt în lucru), ar putea fi unele îngrijite aplicatii. Până atunci, senzorul de structură este un instrument promițător pentru dezvoltatori și entuziaștii 3D, dar este încă un teritoriu pentru adoptarea timpurie pentru majoritatea oamenilor.

Recomandările editorilor

  • Cum să faci o fotografie 3D de pe aproape orice smartphone
  • Photoshop pentru iPad are în sfârșit Detectarea marginilor – iată cum să o folosești
  • Este iPad Pro pregătit pentru editarea fotografiilor reale? Mi-am abandonat MacBook-ul ca să aflu
  • Acest A.I. aplicația convertește orice fotografie în 3D, nu sunt necesare lentile duble
  • Photoshop pentru iPad primește selecții cu o singură atingere, face un pas mic spre puterea desktopului