Recenze 3D skeneru Structure Sensor

REVIEW – Podíl iPadu na trhu se posledních několik let pohybuje kolem 20 až 30 %. Představte si, jak by se náš svět a zážitky změnily, kdyby každý z těchto fotoaparátů měl schopnost 3D snímání. Structure Sensor je přídavné zařízení k iPadu, které poskytuje možnost snímat 3D informace. Přečtěte si, co si o tom myslím já!

Co to je?

Snímač Structure je nástavec k iPadu, ale funguje i s jinými tablety než iPadem, iPhony a lze jej upravit tak, aby fungoval se samostatnými aplikacemi. Obsahuje dvě infračervené diody LED, infračervený projektor strukturovaného světla a infračervenou kameru. Struktura promítá před sebe jedinečný infračervený vzor bodů a infračervená kamera zachycuje promítaný vzor, jak se odráží od objektů. Zdánlivé změny polohy zachycených bodů jsou interpretovány softwarem k určení relativní polohy zachyceného obrazu. Níže uvedená grafika, jejímž autorem je Paul Kah z katedry strojního inženýrství Technické univerzity v Lappeenrantě, ilustruje tuto techniku na kresleném obrázku.

Snímač Structure využívá snímky z vestavěné kamery iPadu, takže zarovnání snímače Structure až k vestavěné kameře je rozhodující. Snímač Structure poskytuje na míru navržený držák, který zarovnání zajistí. Software senzoru také využívá akcelerometr, kompas a výpočetní výkon iPadu k vytváření 3D snímků.

Co je v krabici?

Zařízení zakoupil můj zaměstnavatel, takže jsem neviděl krabici, ve které bylo dodáno. Následující popis je z webových stránek společnosti Structure:

Design a vlastnosti

Snímač struktury je zařízení z eloxovaného hliníku se skleněnou přední stranou a plastovou zadní stranou. Zadní strana je navržena tak, aby se dala nasadit nebo přišroubovat na držák, který ji připojuje k iPadu. Structure Sensor má vlastní interní baterii, aby se zachovala životnost baterie iPadu, Na spodní straně fotoaparátu je port pro vyhrazenou síťovou nabíječku. Indikátor LED na skleněné čelní straně snímače Structure bude pulzovat, když se baterie snímače Structure bude nabíjet. Jakmile se baterie zcela nabije, bude indikátor LED svítit nepřetržitě, dokud nebude síťová nabíječka odpojena.

K dispozici je také port pro datový kabel ke kabelu adaptéru Lightning

Pokud je snímač Structure Sensor používán se zařízením jiným než iPad, lze zakoupit samostatný kabel, který je zakončen konektorem USB typu A.

Pokud je snímač Structure Sensor používán se zařízením jiným než iPad, lze zakoupit samostatný kabel, který je zakončen konektorem USB. Tento kabel lze také použít s napájecím adaptérem USB k nabíjení snímače Structure a nabije baterii rychleji než standardní napájecí adaptér.

Pokud je snímač připevněn k zadní straně zařízení a připojen pomocí vyhrazeného datového připojení k zařízení, vypadá to jako klička k opravě nefunkčního fotoaparátu. Technicky je to podobné, jako kdybyste na zadní stranu iPadu přilepili Microsoft Kinect. Navzdory svému vzhledu jsou však držák a kamera po připevnění robustní a fungují, jako by snímač Structure byl nedílnou součástí tabletu.

Největší předností snímače Structure je to, že byl navržen jako samostatný hardware, a ne jako vlastní příslušenství pro konkrétní program. Společnost Occipital, tvůrci snímače Structure Sensor, zveřejnila SDK pro tento hardware velmi brzy. Tato filozofie vývoje pomáhá etablovat tento hardware jako dobře podporovaný doplněk k iPadu. K prosinci 2018 bylo pro Structure Sensor vytvořeno více než 80 aplikací.

Rychlé 3D skenování objektů a osob a 3D skenování vnitřních prostor byly funkce, které jsem používal. Snímač lze také kombinovat s náhlavní soupravou pro virtuální realitu a poskytovat tak zážitky v rozšířené realitě, které zahrnují skutečnou integraci 3D prostředí.

Povím o dvou aplikacích, které jsem mohl se snímačem používat.

Snímač – ukázka snímače Structure

Aplikace Skener umožňuje snímat 3D modely objektů a osob tak, že kolem nich jednoduše procházíte s iPadem a příslušenstvím Structure Sensor. Zachycené objekty lze odeslat e-mailem (používá formát OBJ). Kamera shromažďuje také informace o barvách, z nichž lze vytvořit soubor s texturou. Při skenování jsem dosáhl nejlepších výsledků, když jsem pohyboval iPadem nahoru a dolů, abych pokryl celý model, a pak jsem se ujistil, že jsem zachytil výrazné oblasti, například obličej, najednou, aby iPad poskytl nejlepší výsledek při sešívání dat. Důležitá je trpělivost; příliš rychlý pohyb způsobí, že model nebude sestaven správně. Vytvářím modely každého ze svých dětí. Na jednom z mých dřívějších pokusů můžete vidět, že model, který jsem vytvořil pro syna, je poškozený.

Po určité praxi jsem to zvládl a dokázal jsem zachytit obě své děti bez chyb v modelu. Zde je model mé dcery.

Plný model si můžete prohlédnout zde. Modely se importují do programu Windows 10, 3d builder ve špatné orientaci a s chybou, ale orientaci lze otočit a chybu program opraví.

Canvas

Canvas je další aplikace pro snímač struktury. Tato aplikace je určena k vykreslení místnosti ve 3D a má možnost nechat převést 3D sken do souboru CAD (počítačem podporované navrhování), aby architekti a stavitelé mohli použít zachycené rozměry jako výchozí bod pro úpravy.

Rozhodl jsem se vymodelovat přízemní chodbu ve svém domě, která má řadu dveří a prostor s věšákem, abych otestoval možnosti zařízení. Měl jsem k dispozici několik pokynů, ale od té doby jsem vytvořil rendery a nyní bylo společností Occipital zveřejněno video o procesu skenování. Níže uvedené video poskytuje představu o tom, jaké to je používat software.

Po získání určité znalosti používání softwaru je celý proces docela zábavný. Software naznačuje vykreslení prostoru tím, že jej zřejmě pokryje bílou pěnou. Konečným výsledkem je, že celý skenovaný prostor vypadá, jako by byl pokrytý pěnou na holení nebo marshmallow.

Tady je několik obrázků a snímků obrazovky, které jsem pořídil z procesu snímání.

Tady je snímek obrazovky druhého konce chodby.

Místo zobrazení obrazu z kamery je možné zobrazit hloubkový pohled vykreslený falešnou barvou

Modelové soubory, které jsem vytvořil, obsahují schodiště vedoucí nahoru.

Tady je pohled na schodiště z opačného úhlu.

Toto je moje nejlepší vykreslení. Zbylé níže uvedené pokusy mají určité nedostatky. Některé, jako například zachycení s neúplnou podlahou, by byly vhodné pro převod do modelu CAD.

Obě strany celé nakřivo

Plavající věšák

Skvěle vypadající strop

Dobrý, ale některé chybějící stěny

Neúplná podlaha

Jedna strana nakřivo

Otočená při skenování

Tak jako aplikace Scanner, se modely importují do Windows 10, 3d builder ve špatné orientaci a s chybou, ale orientaci lze otočit a chybu program opraví. CloudCompare je dobrá multiplatformní alternativa, má přenosné sestavení a nemá žádné problémy s importem.

Co se mi líbí

Co je třeba zlepšit

• Učení křivka
• Cena
• Přilepený držák může omezovat použití fotoaparátu
• Fotoaparát nelze používat s pouzdrem

Závěrečné myšlenky

Snímač struktury, můžete se svým iPadem zažít zcela nový rozměr.