作者:Nick Lievendag
翻譯:南極熊
更新于2016年12月6日
先臨三維宣布了對(duì)Einscan軟件的重大更新,承諾用戶體驗(yàn)會(huì)改進(jìn)。。
幾個(gè)月前我評(píng)測(cè)了Einscan-S,這是一款先臨三維制造的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的桌面級(jí)3D掃描儀。
顧名思義,這種新模式針對(duì)的是專業(yè)人士。說起用三腳架進(jìn)行結(jié)構(gòu)光掃描時(shí),Pro與S相比是S的改進(jìn)版本。但重要的是,它也是手持3D掃描儀。這使得Pro成為像Artec EVA 和Creaform Go!SCAN這樣手持式3D掃描儀的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
但是這個(gè)基礎(chǔ)模塊不能捕捉顏色信息,如果你還想掃描紋理,你可以購(gòu)買顏色包。我測(cè)試的Pro中包含了這兩個(gè)包。
Pro比工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手便宜3到4倍,這是值得擁有的一個(gè)偉大USP(獨(dú)特的銷售主張)。我至今還沒有深入測(cè)試過Artec EVA 和Creaform Go!SCAN,所以我只能和基于規(guī)格進(jìn)行比較,當(dāng)然我會(huì)和Einscan-S還有其他我評(píng)測(cè)過得掃描儀進(jìn)行比較。
硬件
讓我們近距離觀察掃描儀作為評(píng)測(cè)的開始:
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2017-3-3 13:03 上傳
你可以看到這是一個(gè)相當(dāng)大的設(shè)備,掃描儀單獨(dú)重量0.8kg(1.76磅),所以如果有彩色模塊和電纜與掃描儀相連接的話,你需要持重約1kg。這不是很重,但是連續(xù)手持保持幾分鐘之后我的的確確感受到它的重量。由于掃描儀的平衡方式,我發(fā)現(xiàn)在我身高的基礎(chǔ)上很難在一個(gè)角度持續(xù)掃描很長(zhǎng)時(shí)間(如掃描人)。
從前面看,你會(huì)看到一系列的照相機(jī)和傳感器,這些在大多數(shù)的結(jié)構(gòu)光掃描儀中出現(xiàn):中間是投影儀,兩側(cè)是單色相機(jī)。如果你決定買,你必須在側(cè)面安裝第三個(gè)攝像頭,這就像轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓和連接電纜一樣簡(jiǎn)單。除了 Einscan-S,所有的攝像頭都有白色的LED照明。
讓我們看看掃描儀的背面:
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2017-3-3 13:03 上傳
從左側(cè)開始,你會(huì)看到一個(gè)多色的LED,用來表示你太遠(yuǎn)(藍(lán)色),太近(紅色)或者距離你的主題是相當(dāng)完美的距離(綠色)。在現(xiàn)實(shí)中我從來沒看過這個(gè),因?yàn)槲铱偸强粗ǜ敿?xì))的計(jì)算機(jī)屏幕指示。掃描儀上的加號(hào)和減號(hào)按鈕可以用來調(diào)整掃描之前的攝像頭曝光并允許在掃描時(shí)放大和縮小3D預(yù)覽。播放按鈕用于啟動(dòng)、暫停或回復(fù)掃描會(huì)話,也可以在掃描之前的某些模式下雙擊以查看曝光窗口。
從右側(cè)看,你會(huì)看到從彩色模塊進(jìn)入掃描儀的電纜以及通過USB連接到計(jì)算機(jī)的電纜。應(yīng)該知道掃描儀不是通過USB由計(jì)算機(jī)供電,而是電源通過計(jì)算機(jī)級(jí)的Y分路饋送到主電纜。所以在掃描時(shí)你只需注意一根電纜即可。攝像頭信號(hào)也通過這條電纜傳輸,這是相比于Einscan-S對(duì)VGA連接器的巨大改進(jìn)。 如果你也購(gòu)買了工業(yè)包,設(shè)置將如下所示:
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2017-3-3 13:04 上傳
用戶需要知道掃描儀本身不帶三腳架,相反你必須將它附加到一個(gè)掛在,但是該安裝件僅包含在工業(yè)包中,掃描儀不自帶的。所以你必須購(gòu)買工程包將掃描儀連接到自己的三腳架上,即使你不需要電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)。
包含的三腳架不是最好的等級(jí)的,但是它具有輕、便捷和多功能的優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)類似于Einscan-S,但是具有自動(dòng)校準(zhǔn)和更好的對(duì)齊模式。如果你經(jīng)常需要掃描小的對(duì)象,這個(gè)小調(diào)整將會(huì)節(jié)省大量時(shí)間。
軟件安裝
我從先臨三維的3Dker網(wǎng)站下載了最新的掃描儀軟件(測(cè)試時(shí)用的1.6.4版本,撰寫文本時(shí)有新版本)。
在我的Macbook Pro Retina(Windows 10系統(tǒng),本機(jī)通過 Boot Camp)安裝過程花費(fèi)了一段時(shí)間。我的筆記本有2.6GHz英特爾四核i7處理器,16GB RAM和 1G內(nèi)存的Nvidia GTX 650M。應(yīng)該注意,i7處理器和16GB RAM是最低要求,所以你需要為這個(gè)掃描儀準(zhǔn)備一臺(tái)高端的筆記本。我的顯卡實(shí)際上有點(diǎn)供電不足,因?yàn)槭謨?cè)上將2G內(nèi)存的GTX 660作為最低要求,根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)來看沒有性能問題。
安裝過程很直接,但在安裝過程中會(huì)提出幾個(gè)中文問題:
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2017-3-3 13:05 上傳
值得注意的是,掃描儀中包含一個(gè)USB驅(qū)動(dòng)器,其中包含要在安裝過程中復(fù)制的軟件許可證密鑰文件。這一點(diǎn)有點(diǎn)麻煩,在我看來是不必要的,因?yàn)檐浖䴖]有掃描儀連接計(jì)算機(jī)的話不會(huì)啟動(dòng)。最近我體驗(yàn)不佳,周末我想在家把在辦公室掃描的幾個(gè)原始掃描數(shù)據(jù)(點(diǎn)云)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格,因?yàn)檫@要花費(fèi)一段時(shí)間,不幸的是,沒有掃描儀我無法工作。
在外觀和可用性方面,該軟件在Einscan-S的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn),并且它在Windows 10上運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定。
校準(zhǔn)
你需要做的第一件事就是校準(zhǔn)掃描儀。但是與Einscan-S不同,你只需要在Pro上做一次校準(zhǔn)而不是每次有輕微移動(dòng)時(shí)就需要校準(zhǔn)。校準(zhǔn)板在掃描儀中包含,它由玻璃制成而不是像Einscan-S的泡沫板。校準(zhǔn)分為5個(gè)步驟,軟件會(huì)明確指導(dǎo):
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2017-3-3 13:05 上傳
您將被要求在校準(zhǔn)板上方的不同位置進(jìn)行上下移動(dòng),之后您將使用板的白色背面校準(zhǔn)顏色模塊和高清模塊。
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2017-3-3 13:05 上傳
固定式掃描
固定掃描從將掃描儀固定在三腳架開始:這種方式很容易比較Einscan-Pro和我之前評(píng)測(cè)過的 Einscan-S。如果你想入手掃描儀僅僅掃描一些小對(duì)象,那么考慮兩臺(tái)掃描儀間巨大的價(jià)格差異是很重要的。
正如你可以在上面看到的照片,我想掃描的第一個(gè)對(duì)象是我蹣跚學(xué)步的女兒的阿迪達(dá)斯運(yùn)動(dòng)鞋,用Einscan-S掃描相同的對(duì)象用來比較。
首先我注意到的是雖然Pro和S有相同的結(jié)構(gòu)光掃描方法,但是它的速度快了很多。我用S在嘗試很多次后掃描到運(yùn)動(dòng)鞋上的黑白條紋,但我用Pro就無法捕捉。我嘗試了不同的房間照明條件,包括完全黑暗和測(cè)試了軟件所有的亮度設(shè)置—包括在手冊(cè)中沒有說明的高清掃描模式。
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2017-3-3 13:06 上傳
所以我簡(jiǎn)單地從我女兒的好多鞋中選擇了另外一雙運(yùn)動(dòng)鞋:相同鞋號(hào)的Asics Gellyte。下面是交互式 Sketchfab嵌入沒有彩色紋理的結(jié)果,幾何細(xì)節(jié)的數(shù)量類似于使用Einscan-S掃描的運(yùn)動(dòng)鞋—兩者都含有1.5-2M范圍內(nèi)的多邊形。然而值得注意的是,Einscan-S軟件只能在八個(gè)相位進(jìn)行掃描,而Pro允許用戶輸入2到180之間的任意數(shù)字,從而允許對(duì)復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行更精確的掃描。
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2017-3-3 13:08 上傳
你可能會(huì)注意到,模型包含一些小的破洞,在底層平面還有一個(gè)大洞。使用我之前評(píng)測(cè)過的Einscan-S軟件,自動(dòng)掃描的底平面會(huì)默認(rèn)填充。這樣我可以使用孔填充功能來關(guān)閉較小的孔。但是Pro軟件會(huì)使底平面開放。
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2017-3-3 13:08 上傳
填充所有空并創(chuàng)建“多面體”對(duì)象,再開始將點(diǎn)轉(zhuǎn)換為多邊形3D模型的過程中,必須選中3D打印圖標(biāo)。另外一個(gè)是生成沒有自動(dòng)填充孔的網(wǎng)格。根據(jù)您模型的復(fù)雜度和計(jì)算機(jī)處理器的速度,轉(zhuǎn)換過程會(huì)花費(fèi)一段時(shí)間。選中孔填充的3D打印就緒過程很容易花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)30分鐘,并且在孔填充效果方面很好,但是對(duì)缺失的底板平面不知道該怎么辦:
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2017-3-3 13:09 上傳
這是需要被修復(fù)的地方,因?yàn)榭滋畛鋵?duì)于掃描結(jié)果用來3D打印是必要的。
在我早期的評(píng)論中,我發(fā)現(xiàn)Einscan-S可以捕獲彩色數(shù)據(jù),即使它只有單色攝像頭。它用了這樣是方法:向?qū)ο笸渡浼t色、綠色和藍(lán)色,反饋工程師顏色信息。這沒有給出令人愉快的結(jié)果,所以我再次建議購(gòu)買S并且需要顏色數(shù)據(jù)的人。Pro能用同樣的方法,但是沒有專用的彩色模塊的話不支持顏色捕捉。
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2017-3-3 13:09 上傳
下面顯示的是打開顏色不著的固定自動(dòng)模式掃描的結(jié)果,我對(duì)顏色質(zhì)量還不是很滿意,但是它相比 Einscan-S來說是一個(gè)巨大的進(jìn)步。在很多情況下它確定能用。
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2017-3-3 13:15 上傳
值得注意的是,紋理有點(diǎn)過度曝光(以后會(huì)更多提到),這在 Photoshop中很難修復(fù)。紋理貼圖是1296*1282像素的奇怪分辨率的JPG文件,而使用2的多次冪(1024*1024,2048*2048等)的正方形紋理是更符合習(xí)慣的。我在任何地方都找不到彩色模塊的相機(jī)規(guī)格,但是紋理分辨率自然取決于物體大小。老實(shí)說,我期望有了單獨(dú)出售的彩色模塊后,紋理分辨率會(huì)更好。 要注意的是,內(nèi)置的白色LED允許顏色捕捉時(shí)不需要室光設(shè)置。如果需要的話您可以在完全黑暗的環(huán)境中操作掃描儀。另一方面,白光結(jié)構(gòu)光掃描在明亮的房間內(nèi)和明亮的戶外工作效果不太好。
對(duì)結(jié)果的幾何智能像是洋娃娃的“最好的朋友”,用Einscan-S掃描的話大概有200萬多邊形。再次強(qiáng)調(diào),Einscan-S軟件在孔填充特別是底部做的很好。
為了測(cè)試可以在在自動(dòng)掃描模式下可掃描的最大尺寸,并擴(kuò)大了我選擇對(duì)象的范圍(范圍超出女兒的玩具盒),我在父母的花園里發(fā)現(xiàn)一個(gè)高18cm的舊罐子:
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2017-3-3 13:16 上傳
如下所示是結(jié)果:你可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)你選擇MatCap渲染模式(通過右下角的齒輪圖標(biāo)),印象非常深刻,幾何細(xì)節(jié)有1.7M的面。紋理也是好的(它是一個(gè)約1.5K的紋理映射)。由于掃描儀的角度問題,有一些顯著部分丟失了(包括圓角頂部邊緣)。不幸的是,Pro的軟件不會(huì)讓您在固定自動(dòng)模式下以不同角度繼續(xù)掃描,這與 Einscan-S軟件不同。
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2017-3-3 14:00 上傳
為了嘗試用相同的質(zhì)量獲得更完整的掃描,我從固定自動(dòng)模式切換到固定手動(dòng)模式,并使用我信賴的 IKEA SNUDDA轉(zhuǎn)盤。因?yàn)橥队皡^(qū)域作為橫向方向,我旋轉(zhuǎn)掃描儀以獲得更好的覆蓋區(qū)域。三腳架不是為掃描儀特制的,所以嘗試使用的時(shí)候要非常小心。
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2017-3-3 13:17 上傳
你在轉(zhuǎn)盤上看到的黑點(diǎn)是反光標(biāo)記貼紙。多張貼紙隨掃描儀提供,在這種模式下對(duì)注冊(cè)很有幫助。在下面的頻幕截圖中,你可以看到它們被識(shí)別為綠色圓點(diǎn)。首先我把它們放在舊罐子上,并且有之后修飾紋理的想法,但是不幸的是標(biāo)志在幾何圖形中創(chuàng)建了孔(在預(yù)覽底板上可見)。用之前的孔填充方式無法解決這個(gè)問題。
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2017-3-3 13:17 上傳
我在10步之內(nèi)做了360度旋轉(zhuǎn),由于標(biāo)志點(diǎn)的作用,軟件對(duì)所有部分都對(duì)齊的很完美。然而沒有標(biāo)志點(diǎn)的話舊罐子的形狀似乎太過于均勻。不幸的是,當(dāng)我試圖改變角度以填充一些孔,在合適位置添加新部件時(shí)自動(dòng)對(duì)齊失敗,并且我手動(dòng)對(duì)齊也不能完美解決。結(jié)果只是略好于自動(dòng)版本,所以如果你有電動(dòng)轉(zhuǎn)盤可能不會(huì)這么麻煩。如果你沒有的話,你可以將掃描儀安裝在三腳架上。
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2017-3-3 14:01 上傳
最好知道官方稱固定掃描最大對(duì)象大小為20*20*20厘米是不現(xiàn)實(shí)的。在自動(dòng)模式下,電動(dòng)轉(zhuǎn)盤上許多標(biāo)志點(diǎn)必須對(duì)掃描儀可見,所以你無法對(duì)20*20厘米大小的對(duì)象覆蓋標(biāo)志點(diǎn)。如果你想掃描對(duì)象的側(cè)面和頂部,我18厘米高的舊罐子已經(jīng)延伸出去了。我想說完整的360度掃描的實(shí)際最大值要求對(duì)象每條邊都在10到15厘米之間,并且很大程度上取決于對(duì)象的形狀。固定手動(dòng)掃描在理論上給你一定的靈活性,但這種模式的成功實(shí)際取決于所選對(duì)象的形狀和獨(dú)特的視覺還有幾何特征。
手持精細(xì)掃描
如果你想要比固定模式有更多的角度掃描對(duì)象,并且需要非常精確的結(jié)果,則有手持式精細(xì)掃描模式。在此模式下,掃描儀將幾條水平線投影到對(duì)象上以獲得幾何形狀。
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2017-3-3 13:18 上傳
正如你可以看到的,我已經(jīng)在塑像表面放置了很多貼紙,在此模式下,這是必須的。紋理在這里不算是問題,因?yàn)楦咔迥J较陆妙伾蹲,只能捕捉幾何特征。這使得我對(duì)這種模式作為創(chuàng)造性的專業(yè)來說感到無趣,我想這種模式是針對(duì)專業(yè)工程師的。
無論哪種方式,我發(fā)現(xiàn)這種方式很難使用—至少對(duì)于我的示例對(duì)象。你必須非常緩慢地上下移動(dòng)掃描儀,以填充投影線之間的細(xì)節(jié)。這需要很大的耐心,因?yàn)閽呙鑵^(qū)域只有15*21厘米(普通紙張的一半大。。
另外值得注意的是,在這種模式下工作需要很多標(biāo)志點(diǎn),在最后的模型中這個(gè)標(biāo)志點(diǎn)會(huì)轉(zhuǎn)換成洞。這很不實(shí)用,但是給我提供投影儀的Machines 3D經(jīng)銷商告訴我這會(huì)在未來的軟件版本中解決。
這種模式顯然對(duì)我不適用,而且軟件需要更新結(jié)果才能更好,所以我決定不花費(fèi)過多時(shí)間。為了讓您了解在精細(xì)掃描模式下捕獲的額外細(xì)節(jié)的數(shù)量,我已經(jīng)在快速手持掃描(我將在下一節(jié)中介紹)下對(duì)雕塑進(jìn)行掃描,并且對(duì)其中一部分進(jìn)行精細(xì)掃描。如下所示,差異是顯著的。
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2017-3-3 13:19 上傳
手持快速掃描
接下來我開始手持快速掃描。在這種模式下,Einscan-Pro 通關(guān)投射噪聲的模式來檢測(cè)幾何特征。下面的GIF圖反映了這種模式,雖然視頻很難捕捉:
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2017-3-3 13:27 上傳
如果你仔細(xì)觀察,你會(huì)看到一些白光閃爍在投影之間,那些是瞬間閃爍的LED閃光燈。我在慢動(dòng)作中捕捉到這種迷幻光秀(比現(xiàn)實(shí)慢四倍):
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2017-3-3 13:33 上傳
如果你實(shí)時(shí)想象你會(huì)明白,應(yīng)該保持這個(gè)設(shè)備遠(yuǎn)離患有任何種類癲癇的人。在以后掃描中我要做到這點(diǎn)。首先我再次掃描了舊罐子和塑像,兩者我用的都是宜家的轉(zhuǎn)盤。我用的是1.6.4版本的軟件,在這種模式下標(biāo)志點(diǎn)不被識(shí)別,但根據(jù)更新日志,此功能在1.6.5中會(huì)添加。在沒有貼標(biāo)志點(diǎn)的快速掃描模式下,對(duì)對(duì)象跟蹤完全沒有問題,所以對(duì)這些對(duì)象來說沒有區(qū)別。我掃描兩個(gè)對(duì)象時(shí)質(zhì)量設(shè)置為高(還有低和中)。首先讓我們看看舊罐子:
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2017-3-3 14:04 上傳
和固定模式(在手動(dòng)示例中有380萬個(gè)面)相比,75.5K的幾何細(xì)節(jié)減少量是巨大的。但是我想如果你考慮到速度的增加結(jié)果會(huì)讓人滿意的。為了說明這一點(diǎn),在快速掃描模式中,掃描儀每秒進(jìn)行10次掃描,所以單次捕獲需要0.1S,而固定掃描模式需要2S,并且這需要重復(fù)至少8次完成360度掃描。
快速掃描的紋理圖分辨率略高于固定掃描(約2.2K),但是不是那么明顯?赡苁且?yàn)檫\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的模糊(記住,這是手持)。
雖然幾何質(zhì)量較低,快速掃描得更完整,因?yàn)槲铱梢栽谠S多角度掃描,同時(shí)交互式觀看頻幕上的預(yù)覽填充信息,掃描過程中很容易返回我丟失的地方。在此模式下進(jìn)行掃描時(shí),使用背面的加號(hào)和減號(hào)按鈕可以放大和縮小預(yù)覽以便進(jìn)行更仔細(xì)的查看。
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2017-3-3 13:36 上傳
我真正印象深刻的是,當(dāng)軟件失去跟蹤時(shí)可以修復(fù)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),通常只要將掃描儀對(duì)準(zhǔn)任意部位,不僅僅是最后已經(jīng)掃描過幾秒的區(qū)域。在90%的情況下,軟件識(shí)別這種模式并且正確恢復(fù)跟蹤,因此我們可以繼續(xù)掃描。使用掃描儀背后的專用按鈕在掃描過程中暫停也沒問題。然后您可以交互地檢查預(yù)覽,找到您錯(cuò)過的地點(diǎn)并重新恢復(fù)掃描。
當(dāng)模型完成后,您可以用軟件頂部的工具執(zhí)行快速清理,它們不是很全面,但是足以清除雜散幾何。
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2017-3-3 13:36 上傳
由于多邊形數(shù)量較少,快速模式下網(wǎng)格化過程非常快,這是上面雕塑掃描的結(jié)果:
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2017-3-3 13:37 上傳
280K的面片量,幾何細(xì)節(jié)是相當(dāng)不錯(cuò)的。請(qǐng)記住,這是一個(gè)沒有很多鋒利的面部細(xì)節(jié)的雕像,紋理量大概4K,對(duì)于38厘米高的掃描是合理的。但是你也可能注意到過度曝光的紋理。在完成網(wǎng)格化程序后,一些斑點(diǎn)變成完全白色。關(guān)于這個(gè)我之后會(huì)有更多的例子,但是我不知道為什么會(huì)這樣,可能是因?yàn)榫W(wǎng)格預(yù)覽看起來顏色好多了。
掃描人像
我用Einscan-Pro掃描了幾個(gè)人,因?yàn)殚W爍的光的強(qiáng)烈頻閃效果,他們都對(duì)掃描體驗(yàn)感到不愉快。在科幻小說中:有些人將這種經(jīng)歷描述成被傳送到另一個(gè)時(shí)間或維度。除了體驗(yàn),掃描人也被證明是很難的。我想測(cè)試胸部掃描和全身掃描,但是我感覺被局限于面部掃描。這主要是因?yàn)閽呙鑳x似乎太慢了,如果你想覆蓋每個(gè)角度,在極限角度保持幾分鐘后,掃描儀的重量成為一個(gè)問題。
讓我們從Naomie開始,她也自愿參加過我早期的Structure Sensor / itSeez3D的評(píng)測(cè):
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2017-3-3 13:38 上傳
再一次,紋理是過于飽和和過度曝光的,但更顯著的是:她的頭發(fā)去哪兒了?結(jié)果是掃描儀掃描Naomie的臉是沒有問題,但是在任何亮度設(shè)置,任何可能的站立角度下都無法捕捉她黑褐色頭發(fā),很明顯掃描人的時(shí)候這是不現(xiàn)實(shí)的。在掃描我的業(yè)務(wù)合作伙伴Patrick也是如此。在這個(gè)例子中,掃描儀無法捕捉他的頭發(fā)和胡子底部,這也是大型設(shè)備直接掃描時(shí)的困難角度。
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2017-3-3 13:38 上傳
智能幾何方面,掃描結(jié)果讓人印象特別好。只需要將Sketchfab嵌入到MatCap渲染模式并判斷細(xì)節(jié)。諷刺的是,在測(cè)試中我這樣設(shè)置:低(Patrick,上面一位),中(我,下面)和高(Naomie,最上面那位)。這樣的設(shè)置結(jié)果導(dǎo)致反邏輯的計(jì)數(shù)分別為:867K,331K和91K。這可能是巧合,或者設(shè)置是以相反的順序?qū)崿F(xiàn)的。
但是讓我們仔細(xì)看看這個(gè)顏色問題。我在Einscan-Pro軟件中創(chuàng)建了3種狀態(tài)的GIF:點(diǎn)云(掃描期間),預(yù)覽(掃描后),結(jié)果(網(wǎng)格化后):
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2017-3-3 13:39 上傳
在網(wǎng)格化過程中某處明顯出錯(cuò),我相信這會(huì)在以后的版本中修復(fù)。我在各種曝光設(shè)置進(jìn)行測(cè)試(根據(jù)更新日志,軟件版本1.6.6中增加過度曝光警告),但是得到的結(jié)果類似,所以我斷定這個(gè)問題與選擇的曝光色設(shè)置沒有直接關(guān)系。加上手動(dòng)狀態(tài),曝光應(yīng)該在掃描時(shí)通過預(yù)覽來判斷,并且可能在預(yù)覽中看到的顏色不錯(cuò),但是在網(wǎng)格化之后會(huì)改變。
也許在未來實(shí)時(shí)自動(dòng)曝光和閃光補(bǔ)償變成可能,因?yàn)椴噬掌膶?shí)際曝光大大取決于掃描距離(由于白色LED非常亮)。當(dāng)使用轉(zhuǎn)盤手動(dòng)模式下掃描時(shí),就像我的舊罐子,我可以保持掃描儀在整個(gè)掃描過程中與主題保持大致相同的距離。但是掃描人的時(shí)候這是困難的。
為此,Einscan-Pro的理想掃描距離相對(duì)較近,所以對(duì)于較大的對(duì)象單次掃描僅能捕獲一小部分,這樣做對(duì)幾何特征沒有影響,但是彩色掃描的紋理貼圖會(huì)有很多小的部分。下面是我掃描的一個(gè)例子,清楚的展示了在掃描過程中改變掃描距離的影響,并且距離變化僅是幾厘米。我還上傳了未編輯的紋理貼圖,以便您可以看到它是怎樣從許多不同的照片構(gòu)建的。
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2017-3-3 13:39 上傳
與其他3D掃描儀對(duì)比
幾何
就像我在介紹中說到的,我至今沒有將Einscan-Pro的質(zhì)量與更昂貴的掃描儀做出比較,所以我只有親自體驗(yàn)了才會(huì)作出比較。
然而我可以將它與自己的掃描儀對(duì)比,并且我對(duì)自己的掃描儀有很多使用經(jīng)驗(yàn)。結(jié)構(gòu)掃描儀的價(jià)格在500美金左右,比Einscan-Pro便宜。
讓我們從幾何特征開始分析。以下是用將結(jié)構(gòu)光掃描儀掃描我的臉在ipad mini上的 itSeez3D軟件(左)制作出來的,右側(cè)是我用Einscan-Pro 在手持快速模式下掃描的臉:
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2017-3-3 13:40 上傳
區(qū)別很明顯。雖然 Structure Sensor掃描結(jié)果類似于我,但是Einscan-Pro提供了更多的細(xì)節(jié),這更像我。在視覺上和多邊形上,Einscan-Pro結(jié)果比結(jié)構(gòu)光掃描好十倍以上。
但是這也僅僅是我的臉! Structure Sensor讓您在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)毫不費(fèi)力地捕捉完整的360度胸部掃描。即使在ipad mini上,由于掃描速度為每秒30-60幀,Occipitals這種方法也會(huì)感覺到很流暢。事實(shí)上您可以從更遠(yuǎn)的距離掃描,并且可以更容易地以奇怪的角度使用這個(gè)小設(shè)備。Einscan-Pro在快速模式和更近的距離(在規(guī)格中沒有指定,但我測(cè)量的工作距離在30到50厘米之間),以每秒10幀速度掃描,上面掃描大約需要5分鐘。從各個(gè)角度捕捉鼻子和下巴特別困難,對(duì)于人類受試者來說,真的很難完全靜止較長(zhǎng)時(shí)間。作為對(duì)比:Artec EVA以每秒16幀的速度掃描,比Pro快60%,并且工作距離高達(dá)1m,允許在更短的時(shí)間內(nèi)覆蓋更多區(qū)域。
Structure Sensor用紅外光掃描,他對(duì)暗區(qū)如棕色頭發(fā)掃描沒有問題,而Einscan-Pro卻對(duì)暗區(qū)掃描有問題。并且因?yàn)?/font> Structure Sensor的紅外光對(duì)于人眼是不可見的,所以人們很同意被掃描儀掃描,這與拍攝并沒什么不同。但是Einscan-Pro上很多閃爍的可見光看著很讓人不愉快(這就是我不微笑的理由),這種情況下很難保持眼睛睜開。
當(dāng)然這只適用于掃描人,誠(chéng)然是個(gè)亮點(diǎn),肯定不是Einscan-Pro的主要目標(biāo)受眾。所以對(duì)幾何精度的比較,我用了標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試對(duì)象Teddy:一個(gè)由我祖母編制的18厘米高的泰迪熊(這些天它收到了粉絲郵件。。
但我不僅僅去和Structure Sensor掃描的模型對(duì)比,而且拿 Autodesk ReCap 制作的攝影捕捉做出對(duì)比。如果你是新手,攝影測(cè)量是不需要借助硬件的解決方案,它只是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)碼相機(jī),它以非常詳細(xì)的結(jié)果而出名。
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2017-3-3 13:40 上傳
Structure Sensor只能捕捉到泰迪熊大概16K的面片數(shù),ReCap 和 Einscan-Pro捕捉非常接近,都在大概250K內(nèi)。我對(duì)此印象深刻!
應(yīng)該知道對(duì)于像泰迪熊這樣的對(duì)象,用實(shí)際的3D掃描儀掃描比攝影測(cè)量更快,且更具互動(dòng)性。這個(gè)掃描過程僅花費(fèi)幾分鐘時(shí)間,網(wǎng)格化過程不超過5分鐘。而我大概在ReCap示例中做了大概40張數(shù)碼圖片,上傳它們,然后等待大約30分鐘的云處理。如果你有很多對(duì)象要捕獲,這點(diǎn)應(yīng)該被著重考慮。
因此在捕獲幾何體方面Einscan-Pro明顯優(yōu)于 Structure Sensor。但是Einscan-Pro相對(duì)掃描速度較慢,并且在暗區(qū)不能很好工作。在3D身體掃描測(cè)試中,它不夠靈活。但對(duì)于中小型物體,它比照片測(cè)量快,并且能提供類似的幾何細(xì)節(jié)。在這個(gè)價(jià)位,這個(gè)特質(zhì)是讓人印象深刻的。
紋理
現(xiàn)在讓我們比較一下紋理。這里是未編輯的Structure Sensor(直接從itSeez3D導(dǎo)出)和Einscan-Pro的紋理貼圖。這種方式下很難做出對(duì)比,但是在100%放大狀態(tài)下,面部細(xì)節(jié)如眼鏡或多或少是相同大小的。前者來自低端的ipad mini2 RGB相機(jī),當(dāng)然好的ipad會(huì)有更好的結(jié)論。你可以注意到,Einscan-Pro比 tSeez3D的紋理圖包含更多的小組件(在紋理術(shù)語(yǔ)中稱為島),而 tSeez3D在單張照片中設(shè)法覆蓋我的臉。
要注意,Structure Sensor掃描時(shí)的光設(shè)置(這只花費(fèi)200歐元),Einscan-Pro 掃描時(shí)在白天不是很亮的房間,使用掃描儀本身的LED光源。
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2017-3-3 13:41 上傳
正如我之前做說的,在網(wǎng)格化之后曝光問題變得更加明顯,并且我完全相信這在之后的軟件升級(jí)中可以得到修復(fù),或者您在閱讀這篇文章的時(shí)候軟件已經(jīng)更新完成。因此,為了盡可能公平地比較紋理質(zhì)量(至少在顏色方面),這是上面同樣的掃描結(jié)果,但是是在網(wǎng)格化之前在預(yù)覽模式下:
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2017-3-3 13:41 上傳
正如我以前寫的,我在掃描儀上找不到相機(jī)規(guī)格,但我不認(rèn)為Einscan-Pro的顏色捕捉模塊在技術(shù)上與最近的ipad相機(jī)一樣好,但如果軟件可以輸出紋理的顏色和對(duì)比度的預(yù)覽,我認(rèn)為它可以用于許多目的。
總而言之,這是泰迪的掃描結(jié)果,最后輸出的是粗糙的紋理,但是有之前我展示過的好的幾何特征。Einscan-Pro甚至捕捉到我向上舉著泰迪的木棍。在我以前的掃描中,我每次都用到這木棍,但是掃描結(jié)果從來沒有捕獲,這點(diǎn)你可以看我泰迪的3D掃描庫(kù)。
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2017-3-3 13:42 上傳
結(jié)論
Einscan-Pro幾乎在所有方面都優(yōu)于Einscan-S,它內(nèi)置質(zhì)量好了很多并且更容易連接了。
Pro在固定模式下的掃描質(zhì)量更實(shí)惠更可靠,它在自動(dòng)掃描時(shí)很快且不需要重新校準(zhǔn)。唯一的缺點(diǎn)就是掃描深色的問題:在我的測(cè)試中Einscan-S表現(xiàn)的更好,但你可以臨時(shí)使用消光噴霧來解決這個(gè)問題。
雖然Einscan-S是臺(tái)純粹的臺(tái)式掃描儀,但是Einscan-Pro的功能更加多樣,因?yàn)镻ro可以用于手持。我不太信任當(dāng)前的手持高清模式,這種模式缺少顏色捕獲并且在強(qiáng)制性的標(biāo)志點(diǎn)在最后會(huì)變成孔。但也可能因?yàn)檫@種模式不是針對(duì)于像我這樣的創(chuàng)意人士,而是針對(duì)工程師這樣的。
這個(gè)問題在手持快速模式下是不存在的,但是以犧牲幾何質(zhì)量的速度和靈活性為前提。它對(duì)于大多數(shù)小到中型對(duì)象掃描結(jié)果的幾何細(xì)節(jié)是令人滿意的,這足以滿足很多需求。快速模式是我迄今為止最喜歡的一種掃描模式,我敢說它使Einscan-Pro手持3D掃描儀具有目前市場(chǎng)上最好的性價(jià)比。
為了捕獲幾何細(xì)節(jié),它超越更加經(jīng)濟(jì)的紅外掃描儀,如 Structure Sensor和Intel RealSense of Kinect。即使在快速模式下,您也不會(huì)對(duì)捕獲的對(duì)象的幾何細(xì)節(jié)感到失望。并且由于丟失跟蹤后的完美恢復(fù),這種模式非常容易使用。由于相對(duì)低的捕獲率和21*15cm的掃描面積,使得掃描人體很難,并且捕獲暗區(qū)或奇怪角度也成為掃描人體的問題。
如果想要捕獲顏色,你需要購(gòu)買一個(gè)單獨(dú)模塊。模塊中包含RGB相機(jī),但不是級(jí)別中最好的,為了得到跟好的模型,我可能額外支付得更多。但是顏色捕獲的主要問題不是硬件,而是軟件實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)設(shè)置曝光有點(diǎn)違反直覺,可能自動(dòng)曝光會(huì)更受歡迎。雖然掃描的時(shí)候顏色記錄地很好,但當(dāng)生成UV紋理貼圖時(shí),軟件會(huì)混淆亮度和對(duì)比度設(shè)置,但我相信這個(gè)在軟件更新中會(huì)得到修復(fù)。我認(rèn)為,在3D掃描中顏色捕獲會(huì)變得越來越重要,特別是對(duì)于非工程項(xiàng)目,這個(gè)問題自我最后的判決結(jié)論中權(quán)重相當(dāng)重。
要知道我剛好在 Einscan-Pro發(fā)布后測(cè)試的,當(dāng)時(shí)我用的軟件版本是1.6.4,從測(cè)試掃描儀到現(xiàn)在的幾周時(shí)間里,我發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有兩個(gè)版本的軟件更新,這個(gè)速度驚人!因此可以說先臨三維正在努力改進(jìn)軟件。我建議讀完這篇文章后檢查一下日志,去檢查一下是否有些問題已經(jīng)得到解決,或者在購(gòu)買前聯(lián)系先臨三維或像 Machines 3D的經(jīng)銷商。
也就是說,作為一個(gè)小企業(yè)家和小企業(yè)主,我知道在投資掃描硬件需要做大量的調(diào)查研究(這也可能是你讀這篇文章的原因)。但這也算是一個(gè)很大的投資。
但也應(yīng)該注意,Einscan-Pro剛剛發(fā)布,而其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已經(jīng)存在很多年(如Artec EVA 2012年發(fā)布,目前軟件版本11)。但是如果先臨三維以這種速度不斷更新軟件,那我期待先臨三維更多意想不到的東西。
如果先臨三維的所有缺點(diǎn)被消除,那么Einscan-Pro可能會(huì)稱霸行業(yè),沒有對(duì)手可匹敵。無論如何,在入門級(jí)解決方案和工業(yè)級(jí)硬件之間,這是一款中端的手持式3D掃描儀。Einscan-Pro絕對(duì)是市面上高品質(zhì)的3D掃描儀。
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