Cách máy quét Artec chụp các vật thể lớn với các cụm bộ phận phức tạp

Ngày tạo: 08/12/2020 4:17:45 CH

Khi đối mặt với việc chụp các vật thể lớn bằng kỹ thuật số với nhiều vùng chi tiết cao, ngay cả những người chuyên nghiệp về quét cũng có thể cảm thấy băn khoăn về cách tiến hành tốt nhất. Đây có thể là một công cụ tùy chỉnh tự động chỉ với nửa buổi chiều để quét nội thất và ngoại thất của một chiếc Lamborghini để thiết kế các thành phần và mod tùy chỉnh, phù hợp hoàn hảo. Hoặc một kỹ sư hàng không vũ trụ được giao nhiệm vụ quét buồng lái Airbus A380 và biến nó thành mô hình 3D sẵn sàng cho VR, chính xác đến từng milimet chỉ trong vài ngày.

ShareMind’s Pietro Meloni quét với Artec Leo

Đồng hồ tiếp tục tích tắc khi kỹ sư ngồi đó tự hỏi làm thế nào anh ta sẽ nắm bắt và xử lý chính xác toàn bộ bảng điều khiển, 8 màn hình của nó, cộng với tất cả các công tắc, nút bấm, cần điều khiển, v.v. Chưa kể đến ghế ngồi và toàn bộ kiến trúc của chuyến bay boong tàu.

Những gì thoạt đầu có vẻ là một nhiệm vụ quét đơn giản có thể nhanh chóng chuyển thành một dự án nhiều giai đoạn kéo dài hàng tuần. Nhưng nó không nhất thiết phải như vậy.

Những loại kịch bản này đã truyền cảm hứng cho Artec Ambassador ShareMind’s Pietro Meloni tạo ra một quy trình làm việc hợp lý để chụp và biến đổi các đối tượng đa diện, “lớn hơn kích thước con người” thành các mô hình 3D chính xác đến kinh ngạc trong một phần nhỏ thời gian.

Để làm đối tượng chuẩn, Meloni đã chọn một chiếc thuyền kayak dài 3 mét, vì nó có cả phần rộng lớn của hình học tương đối đơn giản, cùng với nhiều thành phần có độ chi tiết cao, vật liệu mềm và thậm chí cả các bộ phận lõm, khó tiếp cận.

Anh ấy đã chọn Artec Leo làm máy quét chính cho dự án. Leo là một máy quét 3D di động, mang tính cách mạng, hoàn toàn không dây, với tính năng xử lý tích hợp và màn hình cảm ứng phía sau để theo dõi quá trình quét của bạn trong thời gian thực. Lý tưởng để chụp các đối tượng có kích thước trung bình như người và đồ đạc, thậm chí cả ô tô ở dạng 3D màu có độ phân giải cao (độ chính xác lên đến 0,1 mm), Leo giúp mọi người từ người mới bắt đầu đến chuyên nghiệp dễ dàng chỉ cần nhấn nút và bắt đầu quét.

Artec Leo đã sẵn sàng để tiếp tục quét thuyền kayak

Với Leo trong tay, Meloni đã bắt toàn bộ chiếc thuyền kayak cùng với gần 60 bộ phận của nó trong 5 phút. Sau đó, anh ấy xử lý các bản quét trong phần mềm Artec Studio trong 13 phút. Nhưng anh ấy không hài lòng 100% với kết quả. Mục tiêu của ông là tìm ra cách tốt nhất có thể để tạo ra một mô hình 3D tinh tế đến mức có thể chịu được sự kiểm tra của các chuyên gia. Meloni sớm hiểu rằng các khía cạnh phức tạp hơn của thuyền kayak sẽ được hưởng lợi từ việc sử dụng một máy quét khác, Artec Space Spider.

Máy quét 3D cầm tay chính xác về mặt đo lường (lên đến 0,05 mm), Space Spider vượt trội về kỹ thuật đảo ngược và kiểm soát chất lượng, với khả năng chụp các hình học phức tạp và bề mặt mỏng, đồng thời rất thích hợp để quét các khu vực có kích thước nhỏ.

Artec Space Spider

Theo cách nói của Meloni, “Cũng giống như bạn sẽ không mang dao mổ vào rừng hay dao rựa vào phòng phẫu thuật, mỗi máy quét đều xuất sắc với những gì nó được thiết kế. Và Artec Studio 15 giúp bạn dễ dàng kết hợp các bản quét từ nhiều máy quét Artec để bạn có thể tạo ra các mô hình 3D phi thường trong vài phút. ” Anh ấy tiếp tục, “Nhiều khách hàng lầm tưởng rằng một máy quét 3D có thể chụp mọi thứ một cách hoàn hảo từ một chiếc nhẫn ngọc lục bảo mỏng manh cho đến tận lều xiếc”.

Cận cảnh mô hình 3D kayak cuối cùng để hiển thị tay cầm, dây buộc và các bộ phận nhỏ khác

Khía cạnh thứ hai của dự án cần được giải quyết là làm thế nào để xử lý các yếu tố mềm, linh hoạt, chẳng hạn như dây chèo thuyền kayak. Những sợi dây mỏng này được căng trên các phần khác nhau của tàu thủy bằng sợi thủy tinh. Khi thuyền kayak được di chuyển, chẳng hạn như để chụp mặt dưới, dây buộc này sẽ thay đổi vị trí, thậm chí rất ít. Điều này dẫn đến độ phơi sáng gấp đôi khi quét, tốn nhiều thời gian để xử lý bằng các phương pháp thông thường.

Mặt sau của mô hình thuyền kayak 3D, hiển thị phần dây mỏng và các yếu tố mềm khác

Điều ngay lập tức xuất hiện trong tâm trí là khả năng sử dụng ZBrush để mô hình hóa các yếu tố mềm này. Có kinh nghiệm với phần mềm, Meloni quyết định rằng, “Rốt cuộc, có rất nhiều ví dụ về các vật liệu và thành phần có đặc tính tương tự trên các đối tượng cần quét, cho dù đó là dây giày hoặc dây đeo vai trên ví hay vô số các vật liệu khác ... vì vậy nếu có một cách dễ dàng hơn, nhanh hơn để tạo mô hình và tích hợp chúng vào một bản quét 3D độ phân giải cao, thì tôi là tất cả. "

Pietro Meloni sử dụng Zbrush để chỉnh sửa một số thành phần nhỏ hơn của thuyền kayak

Vấn đề cuối cùng là làm thế nào để quét một số thành phần nhỏ nằm trong không gian chật chội của nội thất thuyền kayak. Do khoảng cách ngắn có sẵn giữa các đối tượng này và các đối tượng khác, không thể truy cập chúng ở mọi góc chụp cần thiết. Ví dụ, giá đỡ cần câu cá, được đặt vừa khít vào trung tâm của thuyền kayak. Đó là khi Meloni quyết định tháo rời các bộ phận này và quét chúng riêng biệt.

Điều này được chứng minh là rất thành công. Chỉ mất một vài phút để tháo tất cả các bộ phận. Sau đó, anh ấy quét từng đối tượng bằng Space Spider và Artec Turntable, được đồng bộ hóa hoàn hảo với nhau, vì vậy trong trường hợp máy quét mất khả năng theo dõi, Turntable sẽ quay ngược lại một vài độ và đợi cho đến khi theo dõi được lấy lại, sau đó bắt đầu quay lại.

Sau khi quét, Meloni đã kết hợp nhuần nhuyễn từng đối tượng riêng biệt này với thuyền kayak trực tiếp trong Artec Studio. “Quá trình này thực sự rất đơn giản. Quá trình quét và kết hợp nó với thuyền kayak rất đơn giản. Kết quả cho thấy dường như mỗi phần đều ở ngay đó. Bạn có thể thực hiện việc này bằng các bản quét từ bất kỳ máy quét 3D Artec nào, từ Micro đến Ray và việc làm này thật dễ dàng đến mức ngay cả người mới bắt đầu cũng có thể tìm hiểu cách thực hiện chỉ trong vài phút ”.

Đối với một số bộ phận mềm, chẳng hạn như tay cầm, Meloni quyết định tạo một vài giá đỡ đơn giản được in 3D, vì vậy những yếu tố này sẽ được chụp ở chính xác vị trí mà chúng đã giữ trên thuyền kayak.

In 3D hỗ trợ quét để sử dụng với Artec Turntable

Bản in 3D hỗ trợ treo tay cầm kayak trên Artec Turntable, để quét bằng Artec Space Spider

Meloni giải thích quy trình xử lý quét Artec Studio của mình:

“Sử dụng Artec Studio 15, tôi căn chỉnh các bản quét mà không gặp khó khăn. Sau đó, tôi sử dụng Đăng ký toàn cầu, Sharp Fusion chống thấm nước, Đơn giản hóa lưới nhanh và Tạo họa tiết. Đây là quy trình làm việc mà tôi đã tuân theo cho từng phần tử của dự án, bắt đầu với thân tàu, sau đó cho từng phần riêng biệt ”.

Anh ấy tiếp tục, “Artec Studio 15 đã đơn giản hóa quy trình cho tôi rất nhiều với tính năng Nhóm của nó. Trong khi chụp thuyền kayak, các bản quét Leo của tôi được tự động tập hợp vào một thư mục, và sau đó khi tôi chuyển sang quét bằng Space Spider, đối với các phần nhỏ, tất cả chúng được nhóm vào các thư mục riêng của chúng. Khi bạn xử lý quá nhiều lần quét, việc có kiểu tổ chức tự động này sẽ tạo ra sự khác biệt đáng kể ”.

Ảnh chụp màn hình Artec Studio 15 của mô hình Kayak, với gần 60 bộ phận của nó được sắp xếp tự động thành các nhóm

“Tôi cần phải nói thêm rằng khi quét và xử lý các thành phần nhỏ, tôi đã sử dụng các bước tương tự như tôi đã làm đối với thân thuyền kayak, nhưng với quét Space Spider (sử dụng Artec Turntable), trong quá trình quét, tôi đã Tự động loại bỏ đế. được bật và sau đó trong quá trình xử lý, tôi cũng sử dụng bộ lọc Loại bỏ Ngoại nhân. ”

Ảnh chụp màn hình Artec Studio 15 làm nổi bật Đăng ký toàn cầu của thân thuyền kayak và các thành phần

Với tất cả các quá trình quét đã hoàn thành và được tích hợp với nhau, đã đến lúc tập trung vào việc phân tích. Mô hình Zbrush đã diễn ra hoàn hảo và trong vòng vài phút, Meloni đã lập mô hình trực tiếp từng phần tử mềm khó nắm bắt này trên chính mô hình thuyền kayak.

Ảnh chụp màn hình Artec Studio 15 làm nổi bật mật độ quét, giúp bạn dễ dàng chọn đúng mật độ cho từng đối tượng và giảm kích thước tổng thể của toàn bộ mô hình một cách hiệu quả

“Bởi vì những yếu tố này phục vụ nhiều chức năng trang trí hơn, chúng rất lý tưởng cho việc tạo mô hình 3D nhanh chóng như vậy, nhưng nếu chúng tôi cần nắm bắt kích thước chính xác của chúng, ví dụ: để thiết kế ngược hoặc kiểm soát chất lượng, thì chúng tôi sẽ cần sử dụng Space Spider để có được các phép đo chính xác hơn nhiều về dây quấn và các bộ phận khác, ”Meloni nói.

Mô hình 3D cuối cùng của thuyền kayak, với tất cả các yếu tố đã sẵn sàng và sẵn sàng hoạt động

Về việc đưa vào nhiều máy quét 3D và các công cụ bổ sung để đạt được kết quả tốt hơn, Meloni đã khẳng định sự thành công của phương pháp mới này. Nó đã giảm đáng kể tổng thời gian xử lý cần thiết và mô hình 3D cuối cùng đã sẵn sàng sớm hơn dự kiến vài ngày. Anh ấy khuyến khích người dùng thử những điều mới.

“Đúng vậy, lúc đầu nó làm tăng thêm một chút thời gian và sự phức tạp cho quy trình làm việc của bạn, khi bạn kết hợp nhiều hơn một máy quét và giải pháp phần mềm. Nhưng nếu bạn muốn tự tin đảm nhận các dự án với các vật thể lớn có nhiều phần chi tiết cao, bạn cần phải chuẩn bị cho điều này, cho khi thời điểm đến. ”

Meloni tiếp tục, “Và khi bạn kết thúc các dự án như vậy trước thời hạn vài giờ hoặc thậm chí vài ngày, bạn sẽ biết rằng mình đã lựa chọn đúng. Điều này hoàn toàn có ý nghĩa, chúng tôi cần thử nghiệm và tạo ra quy trình làm việc hiệu quả của riêng mình như thế nào ”.

“Nếu tôi chỉ sử dụng ô tô của mình để đi làm vào mỗi buổi sáng, điều gì sẽ xảy ra khi một ngày tắc đường lớn, với những chiếc ô tô được lùi khắp thành phố? Tốt hơn hết là bạn nên biết cách sử dụng xe đạp hoặc phương tiện giao thông công cộng. ”

Đặt tầm nhìn của mình lên cao hơn nữa, Meloni gần đây đã bắt tay vào một dự án sử dụng Artec Ray và Artec Leo để chụp một lâu đài La Mã cổ đại với độ hoàn thiện kỹ thuật số có độ phân giải cao. Theo lời của Meloni, với mọi chi tiết được đặt chính xác đến từng milimet, mô hình 3D thu được sẽ là “Lý tưởng để sử dụng trong bảo tồn văn hóa, có nghĩa là in 3D mô hình quy mô nhỏ cho các nhà sưu tập hoặc bảo tàng hoặc để sử dụng mô hình cho một môi trường VR sống động như thật hoặc thậm chí trong mô phỏng AR vô cùng sống động. ”

Pietro Meloni chuẩn bị cho Artec Ray chụp sân trong của một lâu đài La Mã cổ đại

Ông nói rõ thêm về tiềm năng của điều này, “Sau đó, du khách đến thăm lâu đài có thể trải nghiệm và tương tác rảnh tay với ảnh ba chiều 3D, video và thậm chí cả các nhân vật hoạt hình từ lịch sử lâu đời hàng thế kỷ của lâu đài. Việc sử dụng công nghệ như vậy thực sự mang lại lịch sử sống động cho du khách từ trẻ đến già. Còn cách nào tốt hơn để bảo tồn những kho báu của quá khứ hơn là đưa những câu chuyện của họ vào hiện tại một cách khó quên ”.

Nguồn: artec3d

Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d