Máquinas rotativas y mesas para crear escáneres.

) decidimos intentar montarlo y, si es posible, mejorar su diseño. Ni siquiera imaginábamos lo que sucedería y, más aún, no imaginábamos que ganaríamos con él en varias exposiciones científicas y de ingeniería. Pero en orden. A quién le interesa saber el resultado, bienvenido al gato (muchas fotos).

Primer prototipo

Primero decidimos montar un telémetro láser. Se hizo en base a un artículo de un foro de radioaficionados. Sólo un puntero láser y una cámara. Se escribió un programa Java para el procesamiento de imágenes. Para una medición se tomaron dos fotografías: con láser y sin láser. Después de compararlos, definitivamente pudimos encontrar el punto láser. Después de que funcionó, el telémetro se montó en una plataforma que podía girar en dos planos. Antes de mostrarles lo que sucedió, debo advertirles: no hay muchos materiales para la escuela de verano y, por lo tanto, armamos un prototipo a partir de lo que teníamos:

Puedes ver la cámara de inmediato y el láser es ese cilindro de latón que está encima. Para girar la plataforma utilizamos dos motores paso a paso, que a su vez estaban conectados al tablero de control del microcontrolador Atmega32. También se le conectó un láser. La placa en sí estaba conectada a la computadora mediante un adaptador USB->UART. El programa de la computadora tomó fotografías, las procesó, ingresó las coordenadas de los puntos obtenidos en un archivo y envió comandos al tablero de control.

El resultado fue interesante. Sí, encontramos la distancia. Sí, podríamos "apuntar" a cualquier punto del hemisferio situado encima del escáner. Y nuestra alegría no conoció límites. Pero cuando estimamos el tiempo de escaneo para este hemisferio, resultó ser de 48 horas. Y no es la cámara. Y ni siquiera en Java. Y el hecho de que la instalación era tan endeble que vacilaba después de cada giro durante cinco segundos. Tuve que tomar una medida, darme la vuelta y esperar cinco segundos hasta que dejara de balancearse. Y además, la biblioteca de la cámara la encendía antes de cada toma y luego la apagaba. Esto tomó entre 1 y 2 segundos. Pero la escuela de verano estaba terminando y no había tiempo para rehacerla: ya era la noche anterior a la entrega del proyecto. Más bien por la mañana. Al día siguiente presentamos nuestro proyecto en un concurso ante un jurado científico y ganamos inesperadamente. Probablemente debido a esta victoria decidimos continuar nuestro trabajo en este proyecto.

Versión dos

De hecho, el verano ha terminado y el año escolar ha comenzado. La voluntad de trabajar se ha ido. Estaba previsto que la instalación estuviera terminada para la próxima competición, que se celebraría un mes antes. Mes. Y luego, de repente, tres días. Pero un mes después decidimos cambiar el escenario. Ensamblelo firmemente, instale una lente en el puntero láser, que creará una línea láser. Esto permitiría escanear 720 puntos a la vez (había una cámara HD en el escáner). Aquí solo tres días hicieron sus ajustes:

El segundo escáner se montó con reglas de retícula de plástico, pegamento y cinta adhesiva y se sujeta únicamente con cinta aislante azul. En lugar de una lente, hay un tubo de ensayo. Sobre este tubo brilla un láser verde. El haz reflejado crea una franja láser más o menos uniforme en la pantalla. El telémetro está montado en un solo motor, que lo hace girar en un plano horizontal. El tablero de control fue reemplazado por STM32VLDiscovery. Simplemente conozco mejor STM32, e incluso Atmega se quemó y el programador se perdió hace mucho tiempo. ¡No se ve muy bien, pero funciona! Las vibraciones han disminuido y, en consecuencia, la velocidad ha aumentado. Pero no mucho. Aquí se descubrió un problema muy interesante: el puntero láser chino no se encendió de inmediato, sino que aumentó gradualmente su potencia en un segundo. Así, un segundo para vibraciones, un segundo para calentar el láser, un segundo para un disparo, y son dos. Entonces obtenemos 4 segundos. ¡Pero en una medición encontramos la distancia hasta 720 puntos! El proceso de escaneo se parecía a esto:

Y el resultado es así:

La imagen no parece muy interesante, pero la taza resultó voluminosa en el programa. Podrías mirarlo desde diferentes ángulos.

¿Qué es exactamente la competencia? ¡Pero nada! Terminamos de escanear todo a las 4 de la mañana y a las 9 de la mañana en el stand descubrimos que el láser se había quemado. Al final resultó que, mientras lo llevábamos del hotel al stand, le entró lluvia y, cuando lo encendimos, se quemó. Y parece que no funciona, por lo que es difícil creer en las palabras "funcionó hace 5 horas". Nos enojamos. Las ganas de continuar se desvanecieron con la neblina del láser. Pero aún así recogido...

Tercera versión

Y fue recogida nuevamente para la competencia. Y nos hemos estado preparando durante mucho tiempo y a fondo. Mas que una semana. Y aqui esta el resultado:

Lo primero que llama la atención es que ahora no estamos escaneando el área alrededor del escáner, sino un objeto que gira sobre la plataforma. Y también conseguimos la lente adecuada, ensamblamos todo normalmente, reescribimos el programa y también reemplazamos la placa de depuración por una casera. Y ahora sólo realizamos una toma por medición. El láser es lo suficientemente potente y la lente es lo suficientemente buena como para ubicar claramente el láser en la foto. Gracias a esto, no esperamos a que el láser se caliente, siempre está encendido. Y ahora encendemos la cámara una sola vez. Es decir, el tiempo se dedica principalmente a rotar la plataforma y procesar la imagen. El programa ha agregado un menú para seleccionar la precisión. Tiempo de escaneo: de dos a diez minutos. Dependiendo de la precisión elegida. Con máxima precisión, resulta que la plataforma gira 0,5 grados por paso y la distancia se determina con una precisión de 0,33 mm. La plataforma es accionada por un motor paso a paso a través de una caja de cambios. La plataforma en sí es un disco grande y el rodillo de goma en el eje del motor es pequeño. El motor y el láser estaban controlados por el microcontrolador STM32F050F4 mediante transistores de efecto de campo. Al principio del artículo, solo un escaneo de juguete obtenido con este escáner. Dado que el escáner produce una nube de puntos en formato .obj, tras la triangulación podemos imprimir el objeto escaneado en una impresora 3D, como se puede ver en la misma foto. En la pantalla podemos ver el modelo tras la triangulación. No se realizó ningún trabajo manual en el modelo.

Ganamos la competencia. Y dio el pase al concurso internacional Intel ISEF. Y entonces comenzamos a trabajar en el siguiente escáner.

Cuarta versión

Por el momento, esta es la última versión del escáner que hemos compilado. A modo de comparación, la segunda versión está en la plataforma. Intentamos abordar el desarrollo del cuarto escáner con toda la minuciosidad que pudimos. La instalación se dibujó en CAD, los detalles se cortaron con láser, se pintó todo, no sobresale nada extra del exterior. Cambios: ahora la plataforma es realmente un engranaje. Está tallado de plexiglás y en los bordes tiene 652 dientes. Esto resuelve un problema que arruinaba gravemente los escaneos en el escáner anterior: el rodillo de goma se deslizaba un poco, lo que a menudo provocaba que la plataforma girara menos de 360 ​​grados. Los escaneos fueron recortados o superpuestos. Aquí siempre supimos exactamente cómo se giraba la plataforma. La potencia del láser se hizo ajustable mediante programación. Gracias a esto, fue posible cambiar la potencia del láser sobre la marcha, evitando la iluminación de piezas innecesarias en condiciones de poca luz. Para controlar toda la electrónica, decidimos no crear una placa nueva, sino simplemente usar el depurador F401RE-Nucleo. Tiene instalado ST-LinkV2.1, que funciona como depurador y adaptador USB->UART.

La precisión es asombrosa: resolución angular de 0,14 grados. A una distancia de 0,125 mm. La zona de escaneo es un cilindro de 20 cm de alto y 30 cm de diámetro. El precio de todas las piezas y del corte por láser en el momento de su creación (mayo de 2014) era inferior a 4.000 rublos.

En el proceso de uso, establecemos la precisión máxima solo una vez. El escaneo duró entre 15 y 20 minutos. Recibió casi 2 millones de puntos. La computadora portátil se negó a calcular el modelo a partir de la nube de puntos. El experimento no se volvió a repetir.

Conclusión

En un futuro próximo tenemos previsto retomar el trabajo en el proyecto, por lo que finalizaremos tanto el programa como la instalación. Espero que en un futuro próximo escribamos sobre el montaje paso a paso, los planos, los programas y todo lo demás. No cabe en este artículo.

¡Gracias a todos los que leyeron hasta el final!

ACTUALIZACIÓN:
Un colega encontró un vídeo sobre el funcionamiento del escáner, que filmamos en ISEF:

Sí, la mayor parte del vídeo no es interesante, pero al final hay un modelo en una computadora portátil.

Y aquí hay ejemplos de objetos escaneados. Pero todos pertenecen a la tercera versión del escáner.
buzón
En el archivo model.obj se puede ver claramente lo que sucede cuando este rodillo de goma se desliza sobre el motor: el perro tiene tres ojos. El escaneo se detuvo, lo que resultó en una muesca. Todos los archivos son nubes de puntos. Puedes abrir con MeshLab. Los modelos no fueron elaborados a mano. Datos completamente crudos. Arriba puedes ver "puntos blancos", áreas sin puntos. La cámara no los ve. Además, se pueden ver manchas blancas en otros lugares. Aparecen en áreas demasiado oscuras o cuando las superficies se superponen. Por ejemplo, en el archivo stn_10.obj, los cuernos de la cabra se superponen, razón por la cual no se escaneó la superficie interior de los cuernos.

) decidimos intentar montarlo y, si es posible, mejorar su diseño. Ni siquiera imaginábamos lo que sucedería y, más aún, no imaginábamos que ganaríamos con él en varias exposiciones científicas y de ingeniería. Pero en orden. A quién le interesa saber el resultado, bienvenido al gato (muchas fotos).

Primer prototipo

Primero decidimos montar un telémetro láser. Se hizo en base a un artículo de un foro de radioaficionados. Sólo un puntero láser y una cámara. Se escribió un programa Java para el procesamiento de imágenes. Para una medición se tomaron dos fotografías: con láser y sin láser. Después de compararlos, definitivamente pudimos encontrar el punto láser. Después de que funcionó, el telémetro se montó en una plataforma que podía girar en dos planos. Antes de mostrarles lo que sucedió, debo advertirles: no hay muchos materiales para la escuela de verano y, por lo tanto, armamos un prototipo a partir de lo que teníamos:

Puedes ver la cámara de inmediato y el láser es ese cilindro de latón que está encima. Para girar la plataforma utilizamos dos motores paso a paso, que a su vez estaban conectados al tablero de control del microcontrolador Atmega32. También se le conectó un láser. La placa en sí estaba conectada a la computadora mediante un adaptador USB->UART. El programa de la computadora tomó fotografías, las procesó, ingresó las coordenadas de los puntos obtenidos en un archivo y envió comandos al tablero de control.

El resultado fue interesante. Sí, encontramos la distancia. Sí, podríamos "apuntar" a cualquier punto del hemisferio situado encima del escáner. Y nuestra alegría no conoció límites. Pero cuando estimamos el tiempo de escaneo para este hemisferio, resultó ser de 48 horas. Y no es la cámara. Y ni siquiera en Java. Y el hecho de que la instalación era tan endeble que vacilaba después de cada giro durante cinco segundos. Tuve que tomar una medida, darme la vuelta y esperar cinco segundos hasta que dejara de balancearse. Y además, la biblioteca de la cámara la encendía antes de cada toma y luego la apagaba. Esto tomó entre 1 y 2 segundos. Pero la escuela de verano estaba terminando y no había tiempo para rehacerla: ya era la noche anterior a la entrega del proyecto. Más bien por la mañana. Al día siguiente presentamos nuestro proyecto en un concurso ante un jurado científico y ganamos inesperadamente. Probablemente debido a esta victoria decidimos continuar nuestro trabajo en este proyecto.

Versión dos

De hecho, el verano ha terminado y el año escolar ha comenzado. La voluntad de trabajar se ha ido. Estaba previsto que la instalación estuviera terminada para la próxima competición, que se celebraría un mes antes. Mes. Y luego, de repente, tres días. Pero un mes después decidimos cambiar el escenario. Ensamblelo firmemente, instale una lente en el puntero láser, que creará una línea láser. Esto permitiría escanear 720 puntos a la vez (había una cámara HD en el escáner). Aquí solo tres días hicieron sus ajustes:

El segundo escáner se montó con reglas de retícula de plástico, pegamento y cinta adhesiva y se sujeta únicamente con cinta aislante azul. En lugar de una lente, hay un tubo de ensayo. Sobre este tubo brilla un láser verde. El haz reflejado crea una franja láser más o menos uniforme en la pantalla. El telémetro está montado en un solo motor, que lo hace girar en un plano horizontal. El tablero de control fue reemplazado por STM32VLDiscovery. Simplemente conozco mejor STM32, e incluso Atmega se quemó y el programador se perdió hace mucho tiempo. ¡No se ve muy bien, pero funciona! Las vibraciones han disminuido y, en consecuencia, la velocidad ha aumentado. Pero no mucho. Aquí se descubrió un problema muy interesante: el puntero láser chino no se encendió de inmediato, sino que aumentó gradualmente su potencia en un segundo. Así, un segundo para vibraciones, un segundo para calentar el láser, un segundo para un disparo, y son dos. Entonces obtenemos 4 segundos. ¡Pero en una medición encontramos la distancia hasta 720 puntos! El proceso de escaneo se parecía a esto:

Y el resultado es así:

La imagen no parece muy interesante, pero la taza resultó voluminosa en el programa. Podrías mirarlo desde diferentes ángulos.

¿Qué es exactamente la competencia? ¡Pero nada! Terminamos de escanear todo a las 4 de la mañana y a las 9 de la mañana en el stand descubrimos que el láser se había quemado. Al final resultó que, mientras lo llevábamos del hotel al stand, le entró lluvia y, cuando lo encendimos, se quemó. Y parece que no funciona, por lo que es difícil creer en las palabras "funcionó hace 5 horas". Nos enojamos. Las ganas de continuar se desvanecieron con la neblina del láser. Pero aún así recogido...

Tercera versión

Y fue recogida nuevamente para la competencia. Y nos hemos estado preparando durante mucho tiempo y a fondo. Mas que una semana. Y aqui esta el resultado:

Lo primero que llama la atención es que ahora no estamos escaneando el área alrededor del escáner, sino un objeto que gira sobre la plataforma. Y también conseguimos la lente adecuada, ensamblamos todo normalmente, reescribimos el programa y también reemplazamos la placa de depuración por una casera. Y ahora sólo realizamos una toma por medición. El láser es lo suficientemente potente y la lente es lo suficientemente buena como para ubicar claramente el láser en la foto. Gracias a esto, no esperamos a que el láser se caliente, siempre está encendido. Y ahora encendemos la cámara una sola vez. Es decir, el tiempo se dedica principalmente a rotar la plataforma y procesar la imagen. El programa ha agregado un menú para seleccionar la precisión. Tiempo de escaneo: de dos a diez minutos. Dependiendo de la precisión elegida. Con máxima precisión, resulta que la plataforma gira 0,5 grados por paso y la distancia se determina con una precisión de 0,33 mm. La plataforma es accionada por un motor paso a paso a través de una caja de cambios. La plataforma en sí es un disco grande y el rodillo de goma en el eje del motor es pequeño. El motor y el láser estaban controlados por el microcontrolador STM32F050F4 mediante transistores de efecto de campo. Al principio del artículo, solo un escaneo de juguete obtenido con este escáner. Dado que el escáner produce una nube de puntos en formato .obj, tras la triangulación podemos imprimir el objeto escaneado en una impresora 3D, como se puede ver en la misma foto. En la pantalla podemos ver el modelo tras la triangulación. No se realizó ningún trabajo manual en el modelo.

Ganamos la competencia. Y dio el pase al concurso internacional Intel ISEF. Y entonces comenzamos a trabajar en el siguiente escáner.

Cuarta versión

Por el momento, esta es la última versión del escáner que hemos compilado. A modo de comparación, la segunda versión está en la plataforma. Intentamos abordar el desarrollo del cuarto escáner con toda la minuciosidad que pudimos. La instalación se dibujó en CAD, los detalles se cortaron con láser, se pintó todo, no sobresale nada extra del exterior. Cambios: ahora la plataforma es realmente un engranaje. Está tallado de plexiglás y en los bordes tiene 652 dientes. Esto resuelve un problema que arruinaba gravemente los escaneos en el escáner anterior: el rodillo de goma se deslizaba un poco, lo que a menudo provocaba que la plataforma girara menos de 360 ​​grados. Los escaneos fueron recortados o superpuestos. Aquí siempre supimos exactamente cómo se giraba la plataforma. La potencia del láser se hizo ajustable mediante programación. Gracias a esto, fue posible cambiar la potencia del láser sobre la marcha, evitando la iluminación de piezas innecesarias en condiciones de poca luz. Para controlar toda la electrónica, decidimos no crear una placa nueva, sino simplemente usar el depurador F401RE-Nucleo. Tiene instalado ST-LinkV2.1, que funciona como depurador y adaptador USB->UART.

La precisión es asombrosa: resolución angular de 0,14 grados. A una distancia de 0,125 mm. La zona de escaneo es un cilindro de 20 cm de alto y 30 cm de diámetro. El precio de todas las piezas y del corte por láser en el momento de su creación (mayo de 2014) era inferior a 4.000 rublos.

En el proceso de uso, establecemos la precisión máxima solo una vez. El escaneo duró entre 15 y 20 minutos. Recibió casi 2 millones de puntos. La computadora portátil se negó a calcular el modelo a partir de la nube de puntos. El experimento no se volvió a repetir.

Conclusión

En un futuro próximo tenemos previsto retomar el trabajo en el proyecto, por lo que finalizaremos tanto el programa como la instalación. Espero que en un futuro próximo escribamos sobre el montaje paso a paso, los planos, los programas y todo lo demás. No cabe en este artículo.

¡Gracias a todos los que leyeron hasta el final!

ACTUALIZACIÓN:
Un colega encontró un vídeo sobre el funcionamiento del escáner, que filmamos en ISEF:

Sí, la mayor parte del vídeo no es interesante, pero al final hay un modelo en una computadora portátil.

Y aquí hay ejemplos de objetos escaneados. Pero todos pertenecen a la tercera versión del escáner.
buzón
En el archivo model.obj se puede ver claramente lo que sucede cuando este rodillo de goma se desliza sobre el motor: el perro tiene tres ojos. El escaneo se detuvo, lo que resultó en una muesca. Todos los archivos son nubes de puntos. Puedes abrir con MeshLab. Los modelos no fueron elaborados a mano. Datos completamente crudos. Arriba puedes ver "puntos blancos", áreas sin puntos. La cámara no los ve. Además, se pueden ver manchas blancas en otros lugares. Aparecen en áreas demasiado oscuras o cuando las superficies se superponen. Por ejemplo, en el archivo stn_10.obj, los cuernos de la cabra se superponen, razón por la cual no se escaneó la superficie interior de los cuernos.

El atractivo de las tecnologías 3D para muchas personas comunes y corrientes debido a la capacidad de crear todo y de todo, así como a la simplificación del proceso de creación de prototipos con su ayuda, llevó a buscar oportunidades para reducir el costo del equipo requerido.

Muchos de los "kulibins" actuales se han propuesto la tarea de montar ellos mismos el equipo 3D necesario a partir de elementos improvisados ​​y asequibles disponibles en la red de distribución o de equipos de oficina fuera de servicio.

Así, en Internet han aparecido proyectos y consejos sobre cómo montar un escáner 3D con tus propias manos y gastar no más de 30 dólares.

Cómo hacer un escáner 3D usted mismo

Material necesario para empezar el montaje.

¿Qué puede necesitar alguien que decide ponerse a prueba a sí mismo y a sus manos en una buena acción: crear un escáner 3D a partir de material improvisado?

La lista es bastante pequeña y bastante accesible:

• una cámara web de alta calidad es obligatoria y muy importante para eliminar las interferencias que puedan producirse por su bajo nivel;
• láser de línea: por ejemplo, un nivel láser o cualquier dispositivo que emita un rayo láser. Además, cuanto más fino sea, mejores serán los datos escaneados;
• necesitará varios sujetadores, una esquina para calibrar y algunas otras pequeñas cosas que solo se necesitan durante el proceso de ensamblaje;
• Existe una necesidad natural de software especial para trabajar con material e imágenes escaneados.

Pasos de montaje del escáner 3D

Hay que tener en cuenta que sin la disponibilidad del software adecuado es simplemente imposible crear un modelo digital de un objeto.

Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que, por ejemplo, los TriAngles o el DAVID-laserscanner, que son básicos para su funcionamiento, requerirán una superficie giratoria.

• Lo primero que debe hacer es crear un ángulo de calibración. Para ello, se imprime una plantilla, que necesariamente se incluye en el paquete del programa. Se coloca de manera que se cree un ángulo de 90°. Al imprimir es necesario escalar todo correctamente utilizando la escala de calibración, todo se puede medir con precisión y los parámetros obtenidos se pueden configurar en el propio programa.
• Calibración de la cámara: puede utilizar la versión automática o manual, proporcionada por el programa.
• El escaneo en sí requerirá colocar el elemento en la esquina de calibración frente a la cámara. Es necesario asegurarse de que la ubicación sea exactamente en el centro de la imagen en la pantalla. En el lateral deben estar claramente definidos los elementos del ángulo de calibración.
• Debes prestar atención a la configuración que tiene la cámara. Deben desactivar todas las correcciones automáticas y configurar el color del rayo láser. Cuando presionas "Inicio", debes comenzar a hacer movimientos suaves con un cepillo, rodeando el objeto con un rayo desde todos los lados. Así es como pasa un ciclo de escaneo del objeto. Para cubrir los puntos no procesados ​​en el primer ciclo, se cambia la posición del láser, hacia arriba o hacia abajo, y se proporciona el siguiente ciclo de procesamiento.
• Al final de todos los procesos, deberá detener el escaneo y seleccionar el modo "Mostrar en 3D" en el programa.

Un punto interesante de este tipo de escaneo de un objeto es la posibilidad de prescindir de un láser. Sólo necesita una fuente de color brillante que proyecte una línea de sombra sobre el objeto escaneado.

Solo en el programa necesita cambiar la configuración a los parámetros apropiados.

Escáner 3D de bricolaje con dos cámaras

La variante de cámara dual del escáner 3D es más eficaz cuando se requiere una digitalización de alta fidelidad. Es el más fácil de usar.

En el primer caso, con una cámara, la segunda se reemplaza por una fuente de luz estructurada, lo que permite, al determinar con precisión la posición relativa de la cámara y la fuente de luz, calcular los datos necesarios sobre los puntos que inciden en la luz. banda.

Un escáner 3D con dos cámaras reducirá el tiempo de estos cálculos y le permitirá operar inmediatamente con todos los parámetros necesarios, recibiendo datos de 2 cámaras.

Todos sesos, ¡saludos! Si no ha vivido en medio de la nada durante los últimos años, probablemente haya oído hablar de lo maravilloso de la impresión 3D. Con él podemos imprimir casi cualquier cosa, a menos, por supuesto, que exista un modelo 3D adecuado. ¡Y hoy aprenderemos cómo conseguir esos modelos usando una cámara normal!

Entonces, para obtener modelos 3D de los objetos necesarios, existen muchos caminos cerebrales, pero lo mejor, por supuesto, es el escaneo 3D, que, en combinación con una buena impresora, permite reproducir cualquier objeto, desde una casa entera hasta un pendiente normal. Además, el escaneo resultante puede usarse como base para su futuro. hecho en casa. ¡Solo piensa en lo que puedes hacer con la fotografía digital común y corriente, y ahora te ayudará a crear objetos tridimensionales reales!

Otra cosa buena del escaneo 3D es que probablemente ya tengas el equipo adecuado para esto, y tal vez lo tengas en algún bolsillo en algún lugar, o lo estés mirando (creo que estoy escribiendo estas líneas y lo adivinaste. ¿Qué es esto? :)). Sí, este es un equipo que te permite capturar el mundo que te rodea en 3D, una simple cámara. Y él, junto con una pequeña cantidad. ingeniería cerebral y un software económico, o incluso gratuito, se convierte en la impresora 3D más versátil del mundo. Conozca esto artículo cerebral¡Y aprenderás exactamente cómo hacerlo!

Paso 1: ¿Cómo funciona?

La esencia es simple: necesita obtener muchas fotografías del objeto que necesita, mientras
Cada detalle de este objeto debe tener al menos 3 fotos. Luego se cargan en un programa especial que reconoce los lugares individuales del objeto y, mediante trigonometría y "magia oscura", indica su posición en tres planos. Tras reconocer un número suficiente de estos lugares (a veces hasta varios millones), el programa puede crear un modelo digital de los mismos. objeto cerebral, que puedes, por ejemplo, sorprender a tus amigos, integrarlo en un videojuego o enviarlo a impresión 3D.

Se necesita un poco de práctica para conseguir las fotografías adecuadas, por supuesto, no es necesario convertirse en fotógrafo profesional, pero si tu experiencia en esta materia no va más allá del selfie, entonces vale la pena practicar.

No es difícil trabajar con software especializado, la mayoría de los paquetes gratuitos no ofrecen una gran cantidad de opciones, por lo que son fáciles de usar. Las versiones más profesionales requieren tiempo para trabajar y costes de material para adquirirlas, pero al final te sorprenderán gratamente.

Paso 2: ¿Encajará mi cámara?

Sí. Y esto lo digo con seguridad. Naturalmente, algunas cámaras funcionarán mejor que otras. La cámara "ideal" producirá fotografías de alta resolución, nítidas, magníficamente expuestas y sin distorsiones en todas las condiciones. Desafortunadamente, no existen tales cámaras, pero por ahora. En esto guía cerebral Se utilizaron varios tipos de cámaras y los escaneos que se muestran provienen de fotografías tomadas por cada cámara.

Es difícil sobreestimar el atractivo de las tecnologías aditivas. Por eso los accesorios de impresión 3D son tan populares hoy en día. Con un presupuesto limitado, puedes hacer un escáner 3D con tus propias manos. Para ello, utilizan herramientas y unidades improvisadas, o simplemente convierten un teléfono inteligente normal en un escáner.

Hacer un escáner 3D usando una cámara web

Para hacer un escáner 3D casero necesitarás:

• cámara web de calidad;
• un láser lineal, es decir, un dispositivo que emite un rayo láser (para obtener un escaneo de alta calidad, es mejor que el rayo sea lo más delgado posible);
• varios soportes, incluido el ángulo para calibración;
• Software especial para procesar imágenes y datos escaneados.

Tenga en cuenta que sin el software adecuado no podrá crear un modelo digital de objetos y objetos. Por lo tanto, inicialmente ocúpese de la disponibilidad de programas especiales. Por ejemplo, DAVID-laserscanner y TriAngles se consideran básicos, pero necesitan utilizar una superficie giratoria.

Comience con un ángulo de calibración. Para crearlo, imprima la plantilla (está incluida en el paquete del programa). Colóquelo de modo que cree un ángulo de 90 grados. Es importante que se respete la escala correcta durante la impresión. Para hacer esto, use la escala de calibración. La calibración de la cámara se realiza en modo automático o manual, esto también lo proporciona el software.

Para escanear un objeto, deberá colocarlo en la esquina de calibración y, enfrente, instalar una cámara web. Es importante colocar el objeto exactamente en el centro de la imagen en la pantalla. En la configuración de la cámara web, debe desactivar todos los ajustes automáticos. También establecen el color del rayo láser. Al presionar "Inicio", se realizan movimientos suaves. El rayo debe rodear el objeto por todos lados. Este será el primer ciclo de escaneo. En el futuro, será necesario cambiar la posición del láser para cubrir todos los puntos que no se procesaron la vez anterior.

Una vez finalizados todos los procesos, el escaneo se detiene y se selecciona el modo "visualización 3D" en el programa. Si no tiene un láser a mano, puede reemplazarlo con una fuente de luz brillante. Proporcionará una proyección de línea de sombra. Es cierto que, en este caso, cambie la configuración en el programa que corresponderá a estos parámetros.

Hacemos un escáner tridimensional a partir de dos cámaras web.

Si necesita una alta precisión de digitalización, necesitará utilizar dos cámaras web. En este caso, la fuente de luz se sustituye por una segunda cámara. El escáner 3D de bricolaje con dos cámaras le permite minimizar el tiempo de cálculo de los puntos que caen en la banda láser.

Hacemos un escáner 3D a partir de un proyector y una cámara web.

Para esto necesitarás:

• proyector;
• cámara web;
• programa de escáner láser DAVID;
• trípodes para cámara web y proyector;
• panel de calibración (sujete dos pequeñas hojas de aglomerado en un ángulo de 90 grados y pegue hojas de papel con plantillas preimpresas con pegamento seco);
• tocadiscos (se puede construir a partir de un antiguo simulador de “gracia” y algunos pines).

Para escanear un objeto, colóquelo verticalmente y realice 7-8 escaneos, girándolo en círculo. Combinamos los escaneos obtenidos. Después de eso, cambiamos la posición del objeto y hacemos el mismo procedimiento. Combinamos los escaneos de las dos mitades del objeto. Al hacer clic en el botón “fusible”, obtenemos un modelo tridimensional del objeto. Puede guardarse en cualquier formato seleccionado y luego procesarse con:

• Delcam LastMaker;
• último fácil;
• Último Diseño e Ingeniería;
• Formulario 2000;
• Zapatero QS.

Hacer un escáner 3D desde una consola de juegos

Xbox One es un decodificador que ya está equipado con Kinect de segunda generación y puede usarse como escáner 3D. Si tienes un controlador de juego normal, puedes crear un escáner 3D desde Kinect usando los siguientes programas:

1. Fusión Kinect. Crea modelos muy detallados leyendo datos de sensores Kinect.
2. Escanect. Con su ayuda se crean imágenes 3D de habitaciones con todos los objetos que se encuentran en ellas. Para crear un modelo tridimensional del espacio circundante, sólo necesita girar el dispositivo a su alrededor. Para detallar objetos individuales, debes apuntar la cámara hacia ellos nuevamente.

Hacer un escáner 3D desde un teléfono inteligente

¿Cómo hacer un escáner 3D desde un dispositivo móvil normal? Hoy en día se utilizan diversos productos de software para ello. Con su ayuda, el teléfono inteligente se convierte en un escáner tridimensional completo. Los algoritmos de software más populares:

1. Fusión móvil. Sigue la posición del objeto con la ayuda de una cámara estándar y luego toma una fotografía. A partir de una serie de planos se obtiene un modelo tridimensional. Funciona en diferentes plataformas y sistemas operativos.
2. Ayuda a crear fotografías tridimensionales de cualquier objeto y luego las envía a una impresora 3D.
3. Captura de Autodesk 123D. Con la ayuda de este programa, se crean modelos tridimensionales de edificios, personas y otros objetos que se imprimen en dispositivos aditivos que se pueden fotografiar desde todos los ángulos y lados.

Estos sistemas no requieren modificaciones de hardware ni conexión a Internet. Para comenzar, sólo necesita iniciar la aplicación móvil y mover su teléfono alrededor del objeto que se está escaneando.