Wie kann ein 3D-Modell eines Objekts mithilfe von Fotos optimal erstellt werden?

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Ich möchte ein 3D-Modell meiner Einlegesohlen erhalten. Ich habe versucht, es mit 123D-Fang zu scannen, aber es ist schwierig, Referenzpunkte zu finden, da die Innensohle schwarz ist.

Wie kann ich das Scannen verbessern? Ich füge ein Foto der Innensohle bei, um ihre nicht einfache Form zu zeigen.

Ich habe darüber nachgedacht, ein Gitter aus weißen Flecken auf der Oberfläche zu platzieren, aber wird es ausreichen?

Wird auch empfohlen, die Kamera ruhig zu halten und das Objekt zu drehen (ich habe einen Drehständer), oder sollte ich die Kamera bewegen? Im zweiten Fall ist die Genauigkeit der Fotos geringer, während das Drehen des Ständers jedes Mal um 5 bis 10 Grad extrem einfach ist.

Als Hintergrund sollte ich ein Schachbrett oder etwas anderes verwenden, das sich nicht wiederholt?

Mir ist aufgefallen, dass die Innensohle im Grunde drei verschiedene "Ebenen" hat, die reibungslos miteinander verbunden sind. Diese "Ebenen" sind auf die gleiche Weise geneigt, so dass sie horizontal sind, wenn ich die Steigung der Innensohle um etwa 10 Grad ändere. Würde es die Genauigkeit verbessern?

Bearbeiten: Die Innensohle ist vollkommen neu, neuer, zuvor getragen.

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Ich habe die Innensohle mit weißer Farbe (der weißen Radiergummifarbe, die im Büro und in der Schule verwendet wird) gepunktet und eine Reihe von Fotos mit der Innensohle auf einem Stativ gemacht, das auf einer flachen weißen Pappstütze lag. Insgesamt 55 Fotos in 3 verschiedenen Höhen (Seite, Mittel, Hoch). Ich habe auch einen Test mit fester Kamera und rotierendem Objekt gemacht.

Photoscan funktionierte im Allgemeinen nicht gut. Wenn Sie das Objekt fixieren, erhalten Sie die besten, aber schlechten Ergebnisse.

123D Catch hat einen viel besseren Job gemacht! wieder mit festem Objekt und beweglicher Kamera. Die Behandlung des resultierenden Netzes war jedoch schwierig und die Genauigkeit konnte verbessert werden.

Autodesk Remake 2017 hat SEHR gut funktioniert, wie Sie im beigefügten Screenshot sehen können, und es ermöglicht die Bearbeitung des Netzes, um nutzlose Teile des Modells zu entfernen. Ich habe noch nicht versucht, die Fotos mit fester Kamera und rotierendem Objekt zu verarbeiten. Ich habe die Verarbeitung lokal (langsam!) Mit maximaler Detailgenauigkeit und Auflösung durchgeführt.

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FarO
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Dies hängt wahrscheinlich mit dem grenzwertigen 3D-Druck zusammen und zielt eher auf das Scannen ab. Sprühen Sie Fußpuder, um die Oberfläche aufzuhellen. Beschichten Sie es gleichmäßig, da dunkle Bereiche zu Hohlräumen werden. Wenn Sie die Innensohle auf eine dünne Drahtstaffelei legen, werden die Ergebnisse verbessert, möglicherweise um 30 Grad. Legen Sie helle Schachfiguren um die Innensohle, aber ändern Sie die Platzierung während des Scans nicht. Der Plattenteller ist besser, mit Kamera auf Stativ. Schießen Sie aus einem niedrigen Winkel, einem mittleren Winkel und einem hohen Winkel, jedes Mal mit voller Drehung. Agisoft Photoscan unterliegt keinen Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Fotos und bietet eine kostenlose 30-Tage-Testversion für qualitativ hochwertigere Ergebnisse.
fred_dot_u
Ich weiß, dass es grenzwertig ist, ich habe vor dem Posten nach Meta gefragt. Danke für die anderen Infos!
FarO
Versuchte Photoscan, sowohl mit Plattenspieler als auch mit festem Objekt. Keine guten Ergebnisse, auch wenn ich die Oberfläche der Innensohle mit weißen Flecken übersät habe (ich habe die weiße Farbe verwendet, die normalerweise auf Papier aufgetragen wird, um Tippfehler zu korrigieren). Das Objekt wurde repariert und ich bewegte mich, was zu besseren Ergebnissen führte. Ich denke, die beste Lösung besteht darin, einen Touch-Probe für meinen 3D-Drucker zu erstellen , z. B. youtube.com/watch?v=8gMF6zWHpz8 und raspibo.org/wiki/index.php/…
FarO
Ihnen steht noch eine weitere Option zur Verfügung, mit der Sie möglicherweise bessere Ergebnisse erzielen. Es heißt FlexScan3D - lmi3d.com/products/flexscan3d und verwendet einen Computerprojektor, um Muster auf dem gescannten Objekt zu überlagern. Die durch die Form erzeugten Verzerrungen werden in die Berechnungen zur Erzeugung des Modells einbezogen. Es entspricht David Scan, ist aber günstiger. Immer noch teuer, wenn Sie eine Kamera und einen Projektor kaufen müssen!
fred_dot_u

Antworten:

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Normalerweise ist die größte Variabilität bei der 3D-Bildgebung die Beleuchtung, dicht gefolgt vom Farbschema. Sie sollten wahrscheinlich einige der folgenden Punkte beachten:

  • Keine Farben im Hintergrund / Ständer, halten Sie die Farben (sofern für den Scanner nicht anders angegeben)
  • Keine Farbverläufe. Dies gilt für schlechte Beleuchtung, die einen "Gradienten" -Lichteffekt verursacht
  • Stellen Sie den Hintergrund nach Möglichkeit außerhalb der Reichweite des Scanners ein (wie bei Skanect mit Microsoft Kinect).
  • Stellen Sie den Hintergrund und insbesondere den Ständer idealerweise in Kontrast zur Farbe des Objekts.

Sie haben Recht, ein typischer 3D-Scanner wird aufgrund der Physik Schwierigkeiten mit dunkleren Farben haben. Es gibt jedoch keine Regeln, die besagen, dass Sie die Farbe des Objekts nicht ändern können.

In dieser Anwendung würde ich vorschlagen, einfach das Objekt zu sprühen und zu scannen . Das Scannen der Innensohle erfordert sehr enge Toleranzen beim Scannen, da ich davon ausgehe, dass die Innensohle aufgrund der Verwendung natürlich abgenutzt ist.

Ganz alternativ zum 3D-Scannen können Sie versuchen, eine 3D-Berührungssonde wie bei einem KMG (Koordinatenmessgerät) zu verwenden. Es dauert länger, aber eine Berührungssonde kümmert sich nicht darum, welche Farbe das Objekt hat.

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Der Touch-Probe-Kommentar scheint ein Hit zu sein, daher werde ich näher darauf eingehen. Meine Erfahrung mit Berührungssonden stammt nur aus der Fertigungstechnologie und kann in einer Vielzahl verschiedener Werkzeugmaschinen gefunden werden:

  • Mühlen
  • Drehmaschinen
  • KMGs
  • Bildverarbeitungssysteme
  • "Romer" Arms (auch bekannt als tragbares KMG)

Sie könnten wahrscheinlich davonkommen, nach einer lokalen Maschinenwerkstatt (oder Werkstatt) zu suchen und zu fragen, ob sie eine Maschine für das Reverse Engineering haben. Die schnellste und einfachste Maschine für das Reverse Engineering (meiner Erfahrung nach) ist ein tragbares KMG. Ich empfehle, es zu googeln.

Alternativ habe ich von Leuten gehört, die ihren 3D-Druckern Berührungssonden hinzufügen, aber ich habe es noch nie gesehen. Theoretisch kann eine grundlegende Berührungssonde leicht durch Verwendung eines Momentschalters erreicht werden. Wenn Sie gut programmieren können und vielleicht ein bisschen Arduino, können Sie Folgendes tun:

  • Fügen Sie Arduino einen kurzzeitigen (normalerweise ausgeschalteten) Schalter hinzu
  • Finden Sie eine Möglichkeit, den Schalter anzubringen (unter den Düsen).
  • Stellen Sie in Ihrer bevorzugten Methode und bevorzugten Programmiersprache eine Verbindung zu Ihrem 3D-Drucker her. Ich habe die in Python bereitgestellten Bibliotheken verwendet, die mit der Installation von MakerWare geliefert wurden, um eine Verbindung zu meinem MakerBot herzustellen.
  • Schreiben Sie Ihre Routine, um die neue Sonde nacheinander in einem Gittermuster zu bewegen, und bewegen Sie dann das Z schrittweise nach oben, bis Sie von Ihrem Arduino ein Signal erhalten, dass der Moment eingeschaltet wurde.
  • Fügen Sie für jeden Trigger eine einfache Textdatei mit einer neuen Zeile hinzu, die die Koordinaten enthält.
  • Nach Abschluss sollten Sie eine "Punktwolke" Ihrer Innensohle haben, die bei korrekter Formatierung in CAD-Software importiert werden kann

Es gibt einige Dateitypen auf meinem Kopf, die verwendet werden können, darunter:

  • .pts
  • .XYZ
  • .CSV
tbm0115
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Ich mag die Idee des Scannens von Tastsonden. Ich dachte an so etwas, wusste aber nicht, dass es so weit existiert (auf anderen Skalen als der Rasterkraftmikroskopie ;-)).
Kamuro
Ok, aber wie kann ich zu Hause eine Berührungssonde bekommen? Außerdem habe ich bearbeitet, um zu verdeutlichen, dass die Innensohle vollkommen neu ist. Ich wollte es vor der Verwendung scannen, um es in Zukunft zu reproduzieren. Ich werde versuchen, Babypuder anstelle von Farbe zu verwenden. Zumindest kann es leicht entfernt werden und haftet bei Verwendung der Innensohle nicht an meinen Füßen.
FarO