Examen du scanner 3D Structure Sensor

REVUE – La part de marché de l’iPad oscille autour de 20 à 30% depuis quelques années. Imaginez combien notre monde et notre expérience seraient différents si chacun de ces appareils avait une capacité de capture 3D. Le capteur de structure est un accessoire de l’iPad qui permet de capturer des informations en 3D. Lisez la suite pour voir ce que j’en pense !

Qu’est-ce que c’est ?

Le capteur de structure est une pièce jointe à un iPad, mais il fonctionne également avec des tablettes non-iPad, des iPhones, et peut être modifié pour fonctionner avec des applications autonomes. Il contient deux LED infrarouges, un projecteur de lumière structurée infrarouge et une caméra infrarouge. La structure projette un motif infrarouge unique de points devant elle, et la caméra infrarouge capture le motif projeté lorsqu’il est réfléchi par des objets. Les variations apparentes de la position des points capturés sont interprétées par un logiciel pour déterminer la position relative d’une image capturée. Le graphique ci-dessous, réalisé par Paul Kah de l’Université de technologie de Lappeenranta, département de génie mécanique, illustre la technique dans un dessin animé.

Le capteur de structure utilise les images de la caméra intégrée de l’iPad, donc l’alignement du capteur de structure jusqu’à la caméra intégrée est critique. Le capteur de structure fournit un support conçu sur mesure pour assurer l’alignement. Le logiciel du capteur utilise également l’accéléromètre, la boussole et la puissance de calcul de l’iPad pour générer les images 3D.

Qu’y a-t-il dans la boîte ?

Mon employeur a acheté cet appareil, je n’ai donc pas vu la boîte dans laquelle il était livré. La description suivante provient du site Web de Structure:

Conception et caractéristiques

Le capteur de structure est un dispositif en aluminium anodisé avec une façade en verre et un dos en plastique. L’arrière est conçu pour s’insérer ou se visser sur un support qui le relie à l’iPad. Le Structure Sensor possède sa propre batterie interne afin de préserver l’autonomie de l’iPad. La face inférieure de l’appareil comporte un port pour le chargeur secteur dédié. Un indicateur LED situé sur la face en verre du capteur de structure émet des impulsions lorsque la batterie de votre capteur de structure est en charge. Dès que votre batterie est complètement chargée, l’indicateur LED sera allumé en continu jusqu’à ce que le chargeur CA soit déconnecté.

Il y a aussi un port pour le câble de données vers le câble adaptateur lightning

Si le capteur de structure est utilisé avec un appareil non-iPad, un câble séparé peut être acheté qui se termine par un connecteur USB type-A. Ce câble peut également être utilisé avec un adaptateur d’alimentation USB pour charger le capteur de structure et chargera la batterie plus rapidement que l’adaptateur d’alimentation standard.

Lorsque le capteur est verrouillé à l’arrière d’un appareil et connecté avec la connexion de données dédiée à l’appareil, cela ressemble à un kludge pour réparer un appareil photo inopérant. Techniquement, cela revient à coller un Microsoft Kinect à l’arrière de l’iPad. Cependant, malgré ses apparences, le support et l’appareil photo sont solides lorsqu’ils sont fixés et fonctionnent comme si le capteur de structure faisait partie intégrante de la tablette.

La plus grande caractéristique du capteur de structure est qu’il a été conçu comme un matériel autonome et non comme un accessoire personnalisé pour un programme spécifique. Occipital, les fabricants du capteur de structure ont publié un SDK pour le matériel très tôt. Cette philosophie de développement contribue à faire de ce matériel un accessoire bien supporté par l’iPad. Il y a plus de 80 applications construites pour Structure Sensor en décembre 2018.

La numérisation 3D rapide des objets et des personnes et la numérisation 3D des espaces intérieurs sont les fonctionnalités que j’ai utilisées. Le capteur peut également être associé à un casque de réalité virtuelle pour offrir des expériences de réalité augmentée qui intègrent une véritable intégration de l’environnement 3D.

Je vais parler de deux des applis que j’ai pu utiliser avec le capteur.

Scanner – Exemple de capteur de structure

L’appli scanner vous permet de capturer des modèles 3D d’objets et de personnes en vous promenant simplement autour d’eux avec votre iPad et l’accessoire capteur de structure. Les objets capturés peuvent être envoyés par email (utilise le format OBJ). La caméra recueille également des informations sur les couleurs pour créer un fichier de texture. Lors de la numérisation, j’ai obtenu les meilleurs résultats en déplaçant l’iPad de haut en bas pour couvrir l’ensemble du modèle, puis en m’assurant de capturer des zones distinctes, comme le visage, en une seule fois afin que l’iPad fournisse le meilleur résultat lorsque les données sont assemblées. Il est important d’avoir de la patience ; en allant trop vite, le modèle ne sera pas assemblé correctement. Je fais des modèles de chacun de mes enfants. Vous pouvez voir que le modèle que j’ai fait des cheveux de mon fils est corrompu sur l’un de mes premiers essais.

Après un peu de pratique, j’ai pris le coup de main et j’ai pu capturer mes deux enfants sans aucune erreur de modèle. Voici un modèle de ma fille.

Vous pouvez voir le modèle complet ici. Les modèles s’importent dans Windows 10, 3d builder dans la mauvaise orientation et avec une erreur, mais l’orientation peut être tournée et l’erreur est corrigée par le programme.

Canvas

Canvas est une autre app pour le capteur de structure. Cette application est conçue pour rendre une pièce en 3D et a une option pour que le scan 3D soit converti en un fichier CAO (conception assistée par ordinateur) afin que les architectes et les constructeurs puissent utiliser les mesures capturées comme point de départ pour la modification.

J’ai décidé de modéliser un couloir du rez-de-chaussée de ma maison qui a un certain nombre de portes et une zone de porte-manteaux afin de tester les capacités de l’appareil. J’avais quelques lignes directrices sur lesquelles m’appuyer, mais depuis, j’ai fait les rendus et maintenant, une vidéo sur le processus de numérisation a été publiée par Occipital. La vidéo ci-dessous donne une impression de ce que c’est que d’utiliser le logiciel.

Une fois qu’une certaine familiarité est acquise avec l’utilisation du logiciel, tout le processus est assez amusant. Le logiciel indique le rendu de l’espace en le recouvrant apparemment d’une mousse blanche. Le résultat final est que toute la zone scannée a l’air d’être couverte de mousse à raser ou de guimauve.

Voici quelques photos et captures d’écran que j’ai faites du processus de capture.

Voici une capture d’écran de l’autre extrémité du couloir.

Au lieu de montrer l’image de la caméra, il est possible de montrer la vue en profondeur de l’image rendue en fausses couleurs

Les fichiers modèles que j’ai réalisés incluent la cage d’escalier qui monte à l’étage.

Voici une vue de l’escalier sous l’angle opposé.

C’est mon meilleur rendu. Le reste des tentatives ci-dessous présente quelques lacunes. Certaines, comme la capture avec un plancher incomplet, seraient parfaites pour une conversion en modèle CAO.

Les deux côtés sont de travers

Portemanteau flottant

Plafond d’aspect bizarre

Bon mais il manque un mur

Sol incomplet

Un côté de travers

Roté pendant le scan

Comme l’app Scanner, les modèles s’importent dans le Windows 10, 3d builder dans la mauvaise orientation et avec une erreur, mais l’orientation peut être tournée et l’erreur est corrigée par le programme. CloudCompare est une bonne alternative multiplateforme, a une construction portable, et n’a pas de problèmes d’importation.

Ce que j’aime

Ce qui doit être amélioré

• Courbe d’apprentissage
• . courbe
• Coût
• Le support adhésif peut limiter l’utilisation de la caméra
• La caméra ne peut pas être utilisée avec un étui

Pensées finales

Avec le capteur de structure, une toute nouvelle dimension peut être expérimentée avec votre iPad.